基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型设计

胡燕

摘  要： 针对传统的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型因有效子载波过少，严重影响反馈融合增益。为此，提出基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型设计。首先根据用户体验中的组合元素设计两种主要方式获取有效信息，训练对交互式虚拟系统中的上下行信道，完成训练的信道中反馈有效信息，然后根据用户接收解码误差判断反馈是否成功，同时通过计算不同源信息中的数据簇的信任值，融合反馈的有效信息，完成有效信息反馈融合模型设计。最后设计仿真实验，结果表明，与传统的有效信息反馈融合模型相比，设计的基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型中的有效子载波更多，反馈融合增益得到了保证。

关键词： 反馈融合模型; 交互式虚拟系统; 用户体验; 信息获取; 信道训练; 模型设计

中图分类号： TN911?34                             文献标识码： A                      文章编号： 1004?373X（2020）22?0161?04

Abstract： Because of the lack of effective subcarriers in the traditional interactive virtual system， the feedback fusion gain is seriously affected. Therefore， an effective information feedback fusion model of interactive virtual system based on user experience is proposed. According to the combination elements in the user experience， two main ways are designed to obtain the effective information， train the uplink and downlink channels in the interactive virtual system， complete the feedback of the effective information in the trained channel， and then judge whether the feedback is successful according to the user′s receiving decoding error. The feedback effective information is integrated to complete design of effective information feedback fusion model by calculating the trust value of the data cluster in the different source information. The results of the simulation experiment show that， in comparison with the traditional effective information feedback fusion model， the effective information feedback fusion model of interactive virtual system based on user experience has more effective subcarriers and can guarantee the feedback fusion gain more effectively.

Keywords： feedback fusion model; interactive virtual system; user experience; information acquisition; channel training; model design

0  引  言

隨着网络新兴技术的蓬勃发展，信息化蔓延到人们生活的各个方面，人们对于信息的获取要求快捷、方便，信息用户的地位发生了改变[1]。用户通过交互式虚拟系统来达到信息获取的目的，在以交互式为本质属性的网络环境中，有效信息的提供也由静态转变为动态，即改变了用户获取信息的方式，又改变了人们的信息消费观念和消费方式[2]。

网络环境中，用户的信息体验与感知是用户与交互式虚拟系统交互过程中的“真实瞬间”，对系统、产品、服务的综合体会与感受是用户内在状态与系统特征及使用环境相互作用的产物[3?5]。将其应用在交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型设计中，得到用户的真实感受，反应用户在系统交互过程中的客观心理，便于对系统分析这些因素与有效信息的内在联系，从而通过反馈融合模型传达给用户，提高用户的满意度，促进交互式虚拟系统更好的发展。同时也解决传统的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型中存在的有效子载波过少的问题，更好地为用户分配合适的信道资源，保证反馈融合增益。

1  交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型设计

1.1  基于用户体验的有效信息获取

在交互式虚拟系统中，用户体验分析对系统的运作和评价有着比较大的影响，用户体验的有效信息获取是基于交互式虚拟系统运行监控数据、用户调查等数据，并借助大数据分析技术和部署的采集分析工具实现。

分析用户在与交互式虚拟系统进行交互时的实际情况，结合用户体验中的组成元素获取多种有效信息。用户体验包含的元素如图1所示。

图中描述了用户体验的组成元素，将其作为采集有效信息的依据，采用两种不同的方式采集基于用户体验的有效信息。一种是使用libpcap数据包捕获函数库实现对用户体验中产生的网络数据的捕获，另一种是基于系统前端设置的传感器获取用户在使用过程中的外在有效信息。

在系统中安装libpcap函数库，根据提供的pcap_read（），pcap_open_live（）和pcap_setfilter（）三个函数设置过滤器，通过编译、优化和调试完成过滤规则表达式的设置[6]。在用户的本地网络中设置检测部分，打开套接口，调用SIO*ioctl来获取套接口状态，通过pcap_lookupdev（）和pcap_lookupnet（）等函数，达到检测系统网络设置的目的[7?9]。选择需要捕获信息的网络接口，初始化pcap，利用libpcap访问数据链路层，捕获所需数据。

通过传感器获取的信息则是将前端传感器采集的信息传送至汇聚节点，再通过汇聚节点将信息传送至网络中，达到采集用户信息的目的。传感器采集信息流程如图2所示。

1.2  基于信道的有效信息反馈

在交互式虚拟系统中，有效信息的反馈需要利用上行信道和下行信道，两个信道之间存在互易性，实时获取信道的状态信息是有效信息反馈的一个重要保障[10]。在有效信息反馈过程中信道的状态严重影响反馈增益，因此对信道进行训练，保证信道始终处于良好的状态。

假设有效信息在信道内传输其正交导频矩阵[Kε]维数为[Qt×ηt]，[ηt]表示信道，[Qt]表示导频，[ε]表示系数。当[ηt>εQt]时，计算接收到的信号，根据接收到的信号计算出信道矩阵的最小均方误差来衡量信道质量[11]。公式如下：

1.3  融合多源有效信息

融合模型的目标是交互式虚拟系统中的反馈给用户的有效信息，假设两组有效信息中存在多个数据簇，并且数据簇内由多个簇内节点，利用正态分布函数计算节点数据一致度，根据一致度计算数据的信任值，依据数据的平均一致度得到数据簇节点成功交互数据百分比，计算数据簇节点之间的通信信任百分比。将数据簇内的单个节点及其邻居节点的信任值作为响应，计算出数据簇之间的反馈信任值。结合通信信任值和反馈信任值获得综合反馈信任值[14]。根据综合反馈信任值融合两组信息。在数据簇头节点去除不可靠数据后进行融合，根据节点的信任值进行加权计算，实现数据簇头之间的融合。两组数据簇之间的融合通过数据簇之间的信任管理判断簇头的信任状态，若数据簇头为信任状态，则数据簇之间按照上述过程实现融合;反之，若数据簇头为非信任状态，则不融合此数据，进行下一次匹配。交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型框架见图3。

通过上述过程将不同来源的有效信息融合，通过统一的信道途径反馈给用户，达到有效信息反馈融合的目的，完成基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型设计。

2  仿真实验设计与分析

2.1  信息传输信道设置

为了更好地研究交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型，测试基于512点FFT的仿真环境下进行，设置512点FFT中的有效频点为300，零频点1个，剩余高频部分补0。交互式虚拟系统有效信息反馈融合信道采用Jakes多径信道，该信道参数如表1所示。在以上信道中使用Matlab进行模型中的有效子载波数量检测实验，同时引用传统的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型，在相同的信道中测试有效子载波数量，统计两组实验结果。

2.2  信道均方误差调整

在测试之前，检验反馈对信道值的均方误差是否满足后续对比测试需求，使用Matlab软件来估计均方误差。假设循环前缀已经消除了时间弥散信道带来的符号间的干扰，保证子载波之间的正交性，且信道为慢衰落信道，则信道值的均方误差测试结果如图4所示。

2.3  有效子载波检测结果及分析

当信道值均方误差满足测试需求，在设置好的信息传输信道中使用第三方软件检测不同的有效信息反馈融合模型中的有效子载波，实验结果如图5所示。

实验结果中显示的深色部分为有效子载波，浅色部分为正常的正交子载波。从图中能够明显看出，提出的信息反馈融合模型中的有效子载波数量远超于传统的信息反馈融合模型的数量，两者之间相差7倍左右，说明设计的基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型能够更好地为用户分配合适的信息反馈融合信道，保证了反馈融合增益。

3  结  语

交互式虚拟系统的产生是为了更好地向用户提供服务，通过交互式虚拟系统有效信息反馈模型能够及时获得用户的反馈，第一时间对系统的功能进行调整，但是传统的模型中存在一些弊端，因此，设计基于用户体验的交互式虚拟系统有效信息反馈融合模型，并设计对比实验，比较两者的优劣情况。通过对比实验证明了设计的有效信息反馈融合模型有效地解决了传统模型中存在的问题，为后续的研究与发展提供了一定帮助。

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