什么是心智模型

心智模型英文为Mental Model，又叫心智模式。

心智模型的概念：
人们在研究人机交互的时候，提出了一个关于人处理信息和与人交流的简单模型——Mental Model。简单的描述是这样的，人通过传感器，也就是眼睛耳朵等，接受外界信息以后会在脑中形成一个思维的模型来描述或者说刻画外部世界

这个思维的模型范围很广，可以是具体事物的抽象。 【例如：上街没事溜达的时候看见从身边不断超过的四个轮子的封闭式铁壳子，我们知道这玩意叫汽车，这一类东西在意识里有一个映射，形成了一类概念。】
也有可能是一个过程。【例如：开车，一般只要驾照是自己掏钱考的，考过以后脑子里都有一个如何起步的印象，打火–〉踩离合–〉挂档–〉给油同时慢慢松离合。这个印象也属于Mental Model。】
基本上来说人意识里的所有物体和人的概念，行为过程和规则，记忆中的事实和知识，都可以归于Mental Model。
但是一般情况下，人们还是更趋向于把Mental Model理解为抽象一点的东西。

于是，就有了语言的功能。语言是什么，是人把Mental Model里面的信息翻译成声音信号或者图像信号映射到现实世界，然后让别人对这些信号进行反译，得到的信息和原来的已有的思维模型结合在一起通过大脑的 处理得到一个新的Mental Model，从而实现交流的目的。所有人在翻译和反译过程中遵循一个大家约定的协议和规范。这个规范就是从小学的母语或者后来学的外语了。

而一个典型的人机交互模型则包含开发者，人机交互系统，用户之间的交互。
开发者把自己的Mental Model通过各种方法实现在系统中，然后用户通过人机交互理解实现在系统中的开发者的Mental Model，同时又在自己脑中形成一个新的模型。

图1表示心智模型形成的前因后果：

Johnson-Laird(1983, 1989)说明心智模型是个体为了要了解和解释他们的经验，所建构的知识结构，该模型受限于个体关于他们经验的内隐理论(Implicit Theories)，这可能有很多或很少的正确性。
【例如】你也许有一个心智模型去衡量飞机如何在天空飞行，但是此模型不是根据物理学或其他科学规则，但此心智模型依然会存在你的信念中，直到你对此飞机飞行的有新的认识后，会形成新的心智模型。

Senge(1990)认为心智模型可能是简单的概括性看法，像是「人是不可信的」；也可能是复杂的理论，像是「有关人与人之间互动方式的假设」； 又在1994提出「心智模型是一个深植于我们心灵之中，关于我们自己、别人、组织以及世界每一个层面的形象、假设和故事。就好像一块玻璃微妙的扭曲了我们 的视野一样，心智模型也决定了我们对世界的看法。

心智模型的形成
心智模型的形成是先由讯息刺激，然后经由个人运用或观察得到进一步的讯息回馈，若自己主观认为是好的回馈，就会保留下来成为心智模型，不好的回馈就会放弃。心智模型不断地接收新讯息的刺激，这种刺激的过程可分为「强化」或「修正」。

心智模型的特性
Norman(1983)观察许多人从事不同作业时所持有的心智模型，归纳出六个关于心智模型的特质，这六个特质并非相互独立的：
1.不完整性(Incomplete)：人们对于现象所持有的心智模型大多都是不完整。
2.局限性(Limited)：人们执行心智模型的能力受到限制。
3.不稳定(Unstable)：人们经常会忘记所使用的心智模型细节，尤其经过一段时间没有使用它们。
4.没有明确的边界(Boundaries)：类似的机制经常会相互混淆。
5.不科学(Unscientific)：人们常采取迷信的模式，即使他们知道这些模式并非必要的。
6.简约(Parsimonious)：人们会多做一些可以透过心智规划而省去的行动。

心智模型的功用
心智模型是一种机制，在其中人们能够以一种概论来描述系统的存在目的和形式、解释系统的功能和观察系统的状态、以及预测未来的系统状态。
换句话说，即是人们对于世界的理解方式是透过询问：这是什么？为什么这样？这样有什么目的呢？、这个东西是如何运作？它会造成什么后果？将这些问题简化成下列的架构图：

图2 心智模型功用

心智模型的历史和演进
心智模式这个名词是由苏格兰心理学家Kenneth Craik 在1940 年代创造出来的，之后就被认知心理学家Johnson-Laird和认知科学家Marvin、Minsky(1975)、Seymour Papert 所采用，并逐渐成为人机交互的常用名词。