基于自然交互的老年認知訓練游戲設計研究

楊璐 肖東娟

摘要：隨著老齡化進程的不斷加快，老年群體的認知健康狀況備受國家、政府和社會關注。文章基于自然交互視角，綜合研究老年人認知老化及認知訓練游戲，結合老年群體的認知特征、身心特征和行為特點，將自然交互理念應用于老年認知訓練游戲設計中，旨在增強游戲的適老性，提升老年人的游戲體驗與訓練效果，增強認知訓練游戲產品的競爭力。首先，分析自然交互理念及其特征。其次，明確老年人認知老化概念及認知訓練的必要性，并探討國內外老年認知訓練游戲的發展現狀，闡述將自然交互引入老年認知訓練游戲中的積極作用。再次，根據老年人認知及機體老化的不同類型，梳理衰老對交互過程的主要影響，并結合自然交互的相關特征，尋找最適合老年人參與認知訓練的自然交互方式。最后，將自然交互方式與老年認知訓練游戲設計相結合，并從用戶角度出發，關注用戶參與認知訓練的全過程，圍繞接收信息、理解信息、操作反饋這三個互動階段提出多感官交互、漸進式學習、包容性操作這三大設計策略，并總結具體的設計方法，以解決現有游戲操作過程中存在的問題，為老年人認知康復提供幫助與關懷，也為相關認知訓練游戲產品的設計提供理論依據與解決方法。

關鍵詞：自然交互；老年人；認知訓練游戲；認知老化

中圖分類號：G898 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）04-0-04

隨著生育率的降低及人均壽命的提高，許多國家都步入了老齡化社會。認知老化作為伴隨老齡化而來的公共健康問題，逐漸受到社會關注。認知訓練是針對認知老化最常見的干預手段，對大腦多種認知功能的提升具有積極作用。近年來，由于技術的日新月異及智慧養老等概念的提出，老年人開始嘗試各種認知訓練游戲產品，對訓練的過程和體驗也提出了更高的要求。在老年健康產業及交互技術不斷發展的形勢下，追求自然感官體驗、符合人體自然行為的自然交互在用戶體驗方面具有一定的優勢，也為老年認知訓練游戲產品的設計提供了新的思路。因此，本文結合自然交互理論，探討老年認知訓練游戲的自然交互方式，旨在增強游戲的適老性，提升老年用戶的游戲體驗與訓練效果。

1 自然交互概述

1.1 自然交互的內涵

自然交互的概念起源于人機交互。所謂“自然”，一方面指由多種新興技術支持的自然交互方式，如圖像交互、語音交互、動作交互、行為交互等，用戶可通過眼動、語言、手勢、動作等符合自身行為習慣的方式與產品互動。另一方面，從交互過程來看，“自然”還可引申出另一層含義，即用戶與產品的交互行為接近用戶本能，無須特地學習或經過簡單學習即可掌握，它與用戶已有的知識、技能和經驗之間存在連貫的認知模式，能讓用戶在使用過程中獲得行為自然的交互感受。自然交互作為交互設計領域較為前沿的研究方向，迎合了人的自然屬性，充分利用了人的自然感知、注意力、認知和情感能力［1］，創造了一種自然而然的交互體驗。

1.2 自然交互的特征

1.2.1 操作自然化

操作自然化是自然交互最突出的特征，它遵循用戶自然的行為習慣，盡可能模擬人與物理世界真實的交互感。因此，用戶的行為習慣傾向是設計研究的重點。行為習慣即用戶在長期生活過程中形成的固有認知和行為慣性，若產品違背了用戶的行為習慣，便會令用戶感到困擾和難以適從。尤其是老年用戶有許多難以調整的行為習慣，更需要設計者遷就和照拂，以減輕用戶認知轉化的負擔，實現操作的自然化。

1.2.2 體驗沉浸化

自然交互擺脫了傳統人機界面信息輸入通道的單一性和局限性，它將用戶作為信息輸入設備，充分調動個體視覺、聽覺、觸覺等多個感官通道，為用戶打造一種情境化的、身臨其境的體驗，極大地增強了用戶的沉浸感與置入感。在自然交互塑造的沉浸式體驗中，信息的表現層次更加豐富，交互的過程也更加直觀和高效。

1.2.3 交互的雙向性

雙向性指人機之間的交互過程是雙向的、交流的。不同于用戶發出指令后再得到響應的傳統人機交互方式，自然交互具備一定程度的智能化感知、適應和預測功能，人機為平等交流的關系。換句話說，在不剝奪用戶主權的前提下，自然交互系統可對用戶的行為及潛在需求進行預判并給予支持，以提前響應用戶需求，實現雙向交互。交互的雙向性能為用戶帶來更加精準和人性化的服務。

2 自然交互視角下的老年認知訓練游戲

2.1 認知老化與認知訓練游戲

認知老化是個體進入老年期后出現的逐步發生的、不間斷的認知功能衰退過程。伴隨認知老化而來的記憶力、注意力等多項功能的衰退會嚴重影響老年人的生活質量。隨著年齡的增長，認知老化會呈現出不同的階段性特征，若不及時采取干預措施，則極有可能從正常老化進展到輕度認知障礙，最終發展為阿爾茨海默病，即老年癡呆。研究發現，大腦結構和功能的衰退是認知老化的主要原因，但人的大腦在晚年也依然有一定的可塑性［2］。因此，盡早采取干預措施可有效延緩認知衰退，避免癡呆發生。

認知訓練是針對人腦各項認知功能進行訓練的一種方式，其認知促進效益已被國內外大量研究所證實。認知訓練游戲是一種將認知訓練與游戲相結合，幫助用戶進行認知鍛煉的方式。游戲內容以益智為主，娛樂為輔，它擺脫了傳統枯燥的治療模式，在改善認知功能的同時，具備一定的娛樂性與社交性，更利于患者保持身心愉悅，能夠激發老年人訓練的積極性，進一步保證康復效果。如今，隨著科技的進步，認知訓練游戲也由早期的桌面游戲、紙筆游戲，發展為內容更加豐富、形式更加新穎、機制更加多樣的電子游戲。老年人可以通過手機、平板、電腦等設備訓練，維持認知功能，延緩大腦衰退。使認知訓練游戲化，能讓訓練更加方便地開展。

2.2 老年認知訓練游戲的現狀

歐美等發達國家和地區，經濟水平相對較高，對老年健康產業的研發投入較大，因此市場上針對老年人認知康復訓練的產品也較多。目前國外已有游戲介入認知訓練的相關案例，如Lumosity（動動腦）、CogniFit（大腦訓練），甚至有高校專門開設了“游戲設計與醫療”的研究課題，探討游戲對老年認知健康的影響。我國游戲產業起步較晚，迄今為止還未細分出針對老年群體的電子游戲門類，而可用于老年人認知訓練的游戲更是鳳毛麟角。國內現有的認知訓練游戲產品大多直接沿用國外產品進行設計，由于文化背景及行為習慣的差異，因此并不能很好地適用于國內老年人，缺乏促使老年人堅持訓練的動力。所以，應基于我國老年人的認知和行為特性，對認知訓練游戲的設計提出更高的要求。

2.3 將自然交互引入老年認知訓練游戲中

自然交互是讓用戶在自然狀態下進行交互操作，它不僅需要契合用戶的身心特征，還要遵循用戶的認知經驗與行為慣性。構建自然交互方式對老年認知訓練游戲的設計具有積極作用：一方面，自然交互能夠更好地幫助老年人進行認知訓練，減少產品使用的不便，使老年人與產品的互動更加自如，從而獲得更好的游戲體驗，提升康復效果；另一方面，將自然交互引入老年認知訓練游戲中，能從更加科學、理性的角度構建游戲的交互方式，從而指導設計，為老年人提供舒適和貼近情感的游戲操作，最終提升老年認知訓練產品的價值與競爭力。

自然交互的目的在于提供低認知負荷、低干擾的交互，使人機交互無限趨近于人與物理世界的真實交互，故設計時需要研究目標用戶的自然化認知與行為，以及身體的自然屬性［3］。老年人的認知功能呈現出進行性衰退的特點，同時隨著年齡增長，感官敏銳度下降，各項身體機能也會發生不同程度的變化。因此，在設計游戲時，應結合用戶的認知與機體老化特征進行分析。從用戶的角度來看，用戶與產品的交互過程可以分為接收信息、理解信息及操作反饋這三個階段。筆者根據人體老化的不同種類和表現，梳理了衰老對交互過程的主要影響（見表1）。同時，結合自然交互的相關特征，針對三個互動階段提出了認知訓練游戲的自然交互策略，以解決現有游戲操作過程中存在的問題，尋找最適合老年人進行認知訓練的自然交互方式。

3 基于自然交互的老年認知訓練游戲設計策略

3.1 多感官交互，強化信息感知

人類采集信息所用的感覺器官通道包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺。視覺通道是人類接收信息的重要渠道，研究顯示，通過視覺通道輸入大腦的信息占比高達83%［4］。視覺交互是游戲的主要交互形式，用戶可通過視覺界面獲取相關信息，并得到下一步操作的提示。而老年人由于認知下降，注意功能逐漸衰退，因此獲取信息的效率也隨之降低。

為增強老年人對游戲信息的感知，首先從視覺交互層面提出如下策略。一是突出視覺焦點。自然交互要求視覺界面的設計簡明易用，避免過多的選擇。構建清晰的界面布局并簡化元素的視覺表現，能夠形成視覺焦點，引導用戶捕捉有效信息，幫助老年人知曉訓練內容并保持專注。二是即時反饋。反饋是游戲系統對用戶行為的回應，即時反饋可以避免用戶注意力分散，幫助用戶快速感知當前的游戲狀態，減少疑慮和思考，從而使整個交互過程更加流暢和自然。

除認知老化之外，身體機能的老化也會對老年人的日常生活產生較大影響，最直觀的表現即老年人各個感官通道的敏銳程度下降，導致其對外界信息的整體感知減弱。因此，在增強視覺交互的基礎上，還可綜合運用視覺、聽覺、觸覺等感官形式，允許用戶從多個感官角度訪問信息，進一步提高用戶獲取信息的效率。例如，可以將單一的視覺反饋轉變為視覺與音效或震動的結合，結合多個感官通道，使用戶盡可能多而全地接收游戲傳遞的信息，增強用戶對信息的感知和接收效果，從而更好地開展訓練。多感官的交互方式不僅豐富了信息的表達層次，也能使用戶與產品之間的交互更加順暢，為用戶創造自然和諧的互動體驗。

3.2 漸進式學習，減少認知負荷

認知功能的退化使老年人對新事物的接受能力和學習能力降低，在與產品交互的過程中會出現諸多障礙。自然交互應當允許老年人逐步學習如何使用產品，為其提供清晰的認知和交互路徑，并從最基本的技能入手，逐步提升難度，以實現訓練效果的最大化，具體要做到以下三點。

3.2.1 設置易識別的界面元素

老年人通常有許多長期形成的、難以改變的認知經驗，且他們理解信息的方式簡單直接，過于復雜或抽象的內容通常無法喚醒其認知。因此游戲元素應清晰可辨，可結合生活中常見的、老年人熟悉的圖形符號，減少用戶認知遷移的困擾，實現自然流暢的認知過渡。

3.2.2 交互路徑可視化

由于老年人難以記住過多的信息和復雜的操作流程，因此應該有意識地構建可視化的交互路徑，以減輕老年人的記憶負擔。例如，可選用形象直觀的圖形信息代替文字信息，降低用戶的理解成本，同時設置一定的引導線索，通過強化線索的視覺特征或設計相應的動效，暗示用戶下一步的交互行為，從而逐步且自然地引導用戶朝著訓練目標前進。

3.2.3 訓練任務階段化

認知訓練是一項需要長期堅持的任務，康復目標也非一日就能達成。分解長期的訓練任務，設立階段性目標，能有效降低訓練難度，減輕認知負擔，同時幫助老年人更好地理解游戲內容、感知康復進程。例如，2015年網絡智能與智能體技術國際會議曾推出一款訓練游戲Lotus Valley（蓮花谷），這款游戲以訓練前瞻性記憶為目的，用戶需要扮演漁夫的角色并執行捕魚任務。隨著游戲進程的推進，在特定時間節點或事件的觸發下，又增加了包括烤魚、賣魚、收集花瓣在內的多個任務。老年人能通過這種階段化的訓練方式，逐步學習和適應整個游戲，并通過目標的不斷實現增強認知能力。

3.3 包容性操作，優化游戲體驗

隨著年齡的增長，老年人機體的各項功能都趨于遲緩，再加上執行功能的退化，他們操作時的協調性、靈活性及控制能力均會出現一定程度的下降。因此，針對老年人認知訓練的游戲在操作上要更具包容性，可采取以下策略。

3.3.1 設置易掌握的操作方式

老年人的理解能力和學習能力較低，如果他們不能輕松掌握游戲的操作方式，便無法開展訓練。設計時可以參考老年人本能性或直覺性的行為習慣，設置易上手、可記性強的操作方式，便于其輕松理解和快速接受。例如，西班牙巴利亞多利德大學曾開發一款基于體感技術的康復訓練游戲，該游戲具有以認知訓練與有氧運動相聯合的雙任務改善認知功能。用戶置身于各種游戲情境中，需要通過行走、躲避、抓取、轉身等動作完成訓練任務。這種自然的體態交互極大地提升了操作的流暢度，也帶給用戶更為直觀的體驗感受。

3.3.2 提高操作容錯率

由于認知靈活性下降、身體機能衰退及皮膚老化等原因，老年人操作的精準度會降低，可能導致游戲系統識別困難，進而影響老年人訓練的積極性。因此，應當根據老年人的認知和機體老化特征設置更高的執行容錯率，如放大控件尺寸及距離、擴大控件的可觸范圍、降低交互靈敏度等。

3.3.3 設置合適的游戲節奏

由于身體機能下降，因此老年人的耐力水平往往較低，更容易感到疲累。游戲系統應適當延長響應時間，放慢游戲節奏，避免讓老年人進行長時間的游戲操作，以減少體力負荷。同時，要注意平衡訓練與休息的時間，或交替進行困難與簡單的游戲，盡量讓老年人在舒適、放松的狀態下自如地開展訓練。

4 結語

認知訓練游戲實現了認知訓練的游戲化，可以幫助和鼓勵老年用戶進行大腦鍛煉，提升認知水平，為老年人提供了一種切實可行的認知康復方式。文章將自然交互應用于老年認知訓練游戲設計中，關注老年人從接收信息、理解信息到操作反饋的交互全過程，并結合老年人的認知與機體老化特征，提出了具體的交互設計策略，探討如何更好地滿足老年用戶對訓練游戲的需求，也思考了如何提升游戲體驗和訓練效果，為其他樂齡游戲的自然交互設計提供了建議與參考。

參考文獻：

［1］ 吳瓊，趙毅平.人機自然交互的前沿探索：阿里巴巴國際UED負責人傅利民專訪［J］.裝飾，2018（10）：40-43.

［2］ 霍麗娟，鄭志偉，李瑾，等.老年人的腦可塑性：來自認知訓練的證據［J］.心理科學進展，2018，26（5）：846-858.

［3］ 張佳寶，肖東娟.基于自然交互的樂齡游戲設計策略研究［J］.包裝與設計，2021（3）：138-139.

［4］ 黃甜.基于自然交互的老年人健身類APP界面交互設計研究［D］.天津：天津理工大學，2019.

作者簡介：楊璐（1998—），女，重慶人，碩士在讀，研究方向：交互與體驗設計。

肖東娟（1982—），女，陜西西安人，博士，副教授，研究方向：交互與體驗設計、應用人機工程學。