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随着计算技术的进步、硬件水平的不断提高，以及互联网的广泛应用，软件已经摆脱传统的固定的输入输出模式，交互式系统日益多样和复杂。传统的界面由于缺乏主动满足多种用户需求（如个体特征、设备特征和环境条件等）的能力成为软件可用性提高的瓶颈。自适应用户界面是解决目前人机交互日趋复杂和多样性的很好的解决方法，它的目的是根据用户的个性化需求和应用的环境和条件来改变系统的显示和交互行为以适应用户的当前目标。
自适应用户界面是人机交互的重要研究领域。然而，对于自适应用户界面中的人机交互的研究仍存在以下挑战:一是传统的自适应用户界面大多注重静态的自适应界面呈现，如界面定制，缺少对用户交互行为的自适应探索。二是如何为用户提供真正符合认知规律和习惯的交互技术，使界面能够主动学习用户的交互历史-经验，提高其交互效率。三是针对最终用户构建基于交互经验的自适应用户界面软件的问题，如何提供一套面向最终用户的开发方法，能够简单、高效地构建特定平台下的自适应界面应用。本文正是从上述问题出发，围绕着自适应用户界面中的交互技术展开理论、方法与应用研究。
本文首先论述了计算环境变化带来的挑战以及自适应用户界面的发展趋势，继而对自适应用户界面和模型驱动架构等相关研究进行了综述。接着在此基础上提出了基于交互经验的自适应用户界面模型—AUIMBIE。然后，建立了基于层次的自适应用户界面软件的体系架构。针对自适应界面中的自适应交互与布局问题，提出了基于交互历史动作树的动作预测方法、虚拟环境中的可视对象自适应布局技术和基于上下文的自适应布局技术。针对不具有专业知识的最终用户构建具有个性化的自适应用户界面应用的问题，提出了基于模型AUIMBIE的自适应用户界面软件开发方法，并开发了支持该方法的工具箱。最后，将上述研究成果应用于个性化虚拟家居定制系统和自适应笔式表单应用系统的开发，给出了两个应用实例。
本文的创新点主要包括:
1.建立了基于交互经验的自适应用户界面模型。
本文基于Puerta提出的界面开发通用框架中的界面模型，建立了基于交互经验的自适应用户界面模型。从界面静态组成元素、动态交互行为、界面自适应机制以及之间的映射关系四个方面完成了该模型的统一描述。包括用户模型、任务模型、领域模型，以及具体组成元素即表示模型与交互模型，以及实现自适应效果的自适应模型。建立了各个模型之间的映射关系。该模型能够有效地描述能够学习交互经验的自适应用户界面系统。
2.提出自适应用户界面软件的体系架构
针对传统自适应界面体系结构中自适应模块与系统功能紧密耦合的问题，提出基于层次的自适应界面体系架构，从静态的功能结构和动态的运行结构两个方面对该体系架构展开统一描述。功能结构主要分4层，自底向上依次为数据层、模型层、自适应核心层和界面层。并对每层的框架进行详细描述。运行结构从系统框架中的主要模块间的运行机制进行描述。该架构通过分层，实现自适应模块与系统中其他部分相对独立，实现了自适应模块和其他模块的松耦合，有利于自适应的设计和开发。
3.实现了自适应用户界面的两个关键技术。
以虚拟家居为应用背景，探讨了自适应用户界面的两个关键技术:交互动作预测技术和自适应界面布局技术。针对交互动作的预测问题，提出了基于交互历史动作树的动作预测方法，包括交互动作序列模型构建和用户交互动作预测两个技术;针对自适应布局技术，提出了可视对象的自适应布局技术和基于上下文的布局技术。实验结果表明:基于交互历史动作树的动作预测方法和自适应布局技术能够满足用户个性化定制的需要，具有较高任务完成效率和用户满意度。
4.提出了基于模型的自适应用户界面软件开发方法。
提出了一种基于模型AUIMBIE的自适应用户界面软件开发方法。首先结合模型驱动开发的思想，提出了一种自适应用户界面的开发框架，并描述了平台无关模型和平台相关模型。然后讨论两种关键技术:AUIMBIE的建模方法以及自适应系统自动生成方法。最后基于该方法提出了对应的开发流程，并开发了自适应用户界面开发工具。实验表明，该方法可以为最终用户构建基于交互经验的自适应用户界面软件，提供一种有效的解决方案。
5.构建了个性化虚拟家居定制系统和自适应笔式表单系统应用实例。
将研究成果应用于两个系统:个性化虚拟家居定制系统，以及自适应笔式表单应用系统。应用实例表明，本文研究成果既具有理论价值又具有应用价值。