随着计算机和生命科学的迅速发展,认知科学在用户图形界面设计领域的应用成为新的研究趋势。对用户行为认知研究的主要目的在于了解用户对界面元素的感知特性,降低用户对于界面元素的认知误差,提高用户对界面信息加工的效率。本文基于ACT-R认知模型,探索用户图形界面的视觉元素和交互方式对用户内在信息加工机制的影响。鉴于界面设计扁平化的趋势,界面元素多以平铺的方式展现给用户,信息的功能划分和结构层次多以色块和线条等形式进行组织和表现。信息量大、结构复杂的用户界面中,不合理的色彩搭配和图形设计会影响用户搜索和获取信息的绩效。通过实验与建模的研究方式,将抽象的色块和几何形状作为图标,并结合搜索任务的具体运用场景,探究色彩与形状等视觉元素对用户搜索绩效的影响。为了研究图标搜索任务的用户认知模型,本文结合ACT-R体系和扁平化设计的视觉呈现方式,使用眼动追踪技术分析色彩与形状对用户视觉搜索绩效的影响,并且采用响应面分析方法构建图标阵列、图标线框与被试反应时的多项式线性数据模型,依据眼动轨迹、视觉热点图等眼动数据,分析用户的搜索策略,提出了对ACT-R认知模型的改进建议。实验结果发现,图标阵列大小与用户反应时呈明显的线性关系,用户反应时会随着线框变粗而呈现下降趋势,但是这种变化并不会对用户认知模型产生影响。在追踪用户眼动轨迹过程中发现,自下而上的低水平加工机制对用户搜索策略的制定有着重要的影响。在视觉预加工阶段,视觉系统根据界面元素中显著的刺激(色彩)来筛选信息,自下而上并行处理的信息(色彩、位置等)会存储在视像记忆中,随后自上而下加工机制对目标集依次进行特征(图形、字母)匹配。将自下而上的并行加工机制引入到ACT-R认知模型中,既提高了模型的搜索绩效,同时也为界面元素的视觉设计提供借鉴意义。