前言

随着信息技术的不断发展，产品设计的内涵也在发生改变。不断涌现的新兴技术使设计领域的边界变得越来越模糊，研究途径变得越来越多元，这对设计的广度、深度和复杂度提出了更高要求。生理计算为产品设计提供了基于用户生理与情感信息的交互方式和评估方法，使系统、任务和产品适应用户成为可能，同时也提供了一种让系统了解用户偏好的方法。在设计领域应用中，生理计算能够通过监测心理与生理中的各项指标来提高产品性能、提升设计效率及优化用户情感体验。近年来，生理计算已广泛应用于智能驾驶、机器人、远程医疗、教育、游戏等领域的设计与实践。因此，生理计算设计研究具有重要的科学理论价值和应用价值。

本书基于作者多年生理计算与设计研究工作编写而成，从设计辅助、人机工程、人机交互以及设计思维四个方面阐述生理计算技术在设计领域中的结合方式与应用方法，内容涉及生理计算与设计、生理测量与评价、生理信号特征提取和生理计算在设计领域的应用等，具有理论与实践并重之特色。读者阅读后可对该领域有一个系统、全面的了解。

本书共9章。第1章为绪论，简述生理计算与设计的概况、设计领域中的生理计算与设计的结合方式；第2章为生理测量与评价，主要介绍主/客观生理测量评价方法、生理信号采集；第3章为生理信号特征提取，主要介绍生理特征和生理信号特征选择方法；第4章为生理信号识别模型构建，主要介绍生理信号识别模型构建方法与步骤，包括生理信号数据集构建和模型训练方法；第5至8章为生理计算在设计辅助、人机工程、人机交互和设计思维四个领域中的应用案例，主要介绍课题组近年来结合生理计算技术在跑步机人机界面设计、儿童安全座椅设计、背包设计、智能手机使用、脑控外骨骼、情感计算、创造力的影响机制等领域开展的相关工作；第9章为展望，探讨了生理计算技术在设计领域中的发展趋势，提出生理计算未来的研究方向和应用前景。

本书是课题组多年来集体工作的结晶。第1章、第8章由夏丹提供素材；第2章、第9章由李鑫涛提供素材；第3章、第4章分别由王信洋、胡一丹提供素材；第5章、第6章、第7章由唐智川、刘晓萍、金雪雪和李鑫涛共同提供素材；全书由唐智川撰写并统稿。在此，向所有支持本书撰写的人员表示衷心感谢。

由于作者水平有限，书中难免存在疏漏和不当之处，恳请广大读者批评指正。

唐智川

2022年6月于浙江工业大学