DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37943-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41634112
تاريخ النشر: 2026-02-03
المؤلف: Yunguo Liu وآخرون
الموضوع الرئيسي: تحذيرات السلامة والإشارات
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير المسافة الدلالية والخلفية الثقافية على كفاءة البحث البصري عن الرموز الوظيفية في واجهات الإنسان والآلة (HMIs) داخل المركبات. باستخدام تصميم تجريبي مختلط مع خلفيتين ثقافيتين (صينية مقابل جنوب آسيوية) ومستويين من المسافة الدلالية (قريبة مقابل بعيدة)، تكشف الأبحاث أن كلا العاملين يؤثران بشكل كبير على مقاييس الكفاءة المختلفة. على وجه التحديد، تعزز الرموز ذات المسافة الدلالية الأقرب كفاءة التعرف وتقلل من أوقات البحث. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر الخلفية الثقافية على كفاءة البحث ووقت التعرف، مع تفاعل ملحوظ بين المتغيرين يؤثر على وقت البحث.
تؤكد النتائج على أهمية مراعاة الاختلافات الثقافية في تصميم واجهات التحكم في المركبات، مما يوفر أدلة تجريبية يمكن أن توجه تصميم الواجهات عبر الثقافات. تقدم الدراسة مراجع رمزية عملية مصممة خصيصًا للعلامات التجارية الصينية والجنوب آسيوية في صناعة السيارات وتقدم منهجية تقييم قابلة لإعادة الاستخدام يمكن تطبيقها على جهود تصميم الواجهات العالمية من قبل شركات السيارات الصينية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الزيادة الكبيرة في صادرات السيارات الصينية، التي بلغت 5.221 مليون وحدة في عام 2023، مما يمثل نموًا بنسبة 57.4% على أساس سنوي ويسجل رقمًا قياسيًا. تؤكد هذه الزيادة على التحديات التي تواجهها العلامات التجارية الصينية في تحسين استراتيجياتها للأسواق الدولية.
بالإضافة إلى ذلك، تؤكد الأبحاث على تأثير الخلفية الثقافية على التفاعل داخل المركبة، خاصة في سياق أنظمة الصوت. تكشف دراسات وانغ وآخرون وأولافيري-مونريال وآخرون أن المستخدمين من خلفيات ثقافية مختلفة، مثل الصينية والأمريكية، يظهرون ميول سلوكية مميزة عند التفاعل مع هذه الأنظمة. ومن الجدير بالذكر أن تحليلًا مقارنًا أظهر أن المشاركين الصينيين كانت لديهم احتمالات أعلى بمقدار 2.4 مرة لتحقيق نتائج بحث صحيحة مقارنة بالمشاركين من جنوب آسيا، على الرغم من أن المسافة الدلالية لم تؤثر بشكل كبير على دقة البحث. تشير النتائج إلى أنه بينما تلعب الخلفية الثقافية دورًا حاسمًا في أداء التفاعل، فإن تأثير المسافة الدلالية أقل وضوحًا.
الطرق
في هذه الدراسة، تم الحصول على ما مجموعه 63 وظيفة من واجهة التحكم في المركبات من 13 علامة تجارية صينية، تم اختيار 11 وظيفة مستخدمة بشكل شائع منها، بما في ذلك قفل النوافذ، وتنظيف الشاشة، ووضع الحارس. لضمان التنوع، تم استبعاد الرموز المماثلة الزائدة، وتم الحصول على رموز إضافية من منصة Iconfont مفتوحة المصدر، مما أسفر عن ثلاثة رموز مميزة لكل وظيفة. خضعت جميع الرموز للتوحيد من حيث لونها وعرض الخط، وتم وضعها بشكل موحد داخل مربعات متساوية الحجم، وتمت إزالة التسميات النصية لإنشاء مجموعة رموز متماسكة.
قبل التجربة الرئيسية، تم إجراء دراسة أولية لتقييم معرفة المستخدمين الصينيين وجنوب آسيويين بمجموعة الرموز. شملت هذه الدراسة مشاركين متميزين (n = 188 للمستخدمين الصينيين) واستخدمت اختبار t لعينة مستقلة، والذي أظهر عدم وجود اختلافات كبيرة في المعرفة بين المجموعتين. بعد ذلك، تلقى المشاركون في التجربة الرئيسية “تعليمات التجربة ودليل المهام” المطبوعة، التي توضح الإجراءات التجريبية والمهام (بما في ذلك مهمة التعلم، البحث البصري، والتعرف الدلالي)، والأهداف، وطرق الاستجابة.
المناقشة
في قسم المناقشة من ورقة البحث، يبرز المؤلفون الأهمية المتزايدة لجنوب آسيا كسوق رئيسي لصادرات السيارات الصينية، كما يتضح من الزيادة الملحوظة في حجم التجارة وقيم صادرات السيارات. يؤكدون على تأثير الاختلافات الثقافية على تفاعلات المستخدمين مع واجهات المركبات، خاصة في سيناريوهات القيادة عالية المخاطر حيث يمكن أن تؤدي أوقات التفاعل الطويلة إلى مخاطر على السلامة. يجادل المؤلفون بضرورة إجراء مزيد من الأبحاث حول الاختلافات عبر الثقافات في السياقات المتعلقة بالسيارات، مع التركيز بشكل خاص على تصميم وفعالية الرموز المستخدمة في واجهات الإنسان والآلة (HMIs).
تحدد الورقة فجوتين بحثيتين رئيسيتين: الحاجة إلى فهم أعمق للمسافة الدلالية – القرب بين تمثيل الرمز ومعناه المقصود – ونقص الدراسات التي تأخذ في الاعتبار الاختلافات الثقافية في الأسواق العالمية. يقترح المؤلفون أن تحسين تصميم الرموز، خاصة في بيئات التفاعل عالية التردد مثل واجهات التحكم في المركبات، أمر حاسم لتعزيز كفاءة المستخدم وسلامته. يحددون نهجهم التجريبي، الذي يحقق في تأثيرات المسافة الدلالية والخلفية الثقافية على التعرف على الرموز وكفاءة البحث، وبالتالي يهدف إلى تقديم رؤى يمكن أن تحسن قابلية استخدام HMIs السيارات لمجموعات المستخدمين المتنوعة.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود قد تؤثر على إمكانية تعميم نتائجها. أولاً، تنوع المشاركين محدود، حيث قد لا تمثل مجموعة جنوب آسيا بشكل كافٍ الاختلافات الثقافية الأوسع. بينما قامت الأبحاث بتوحيد الخصائص البصرية الأساسية للرموز وأكدت عدم وجود اختلافات كبيرة في المعرفة العامة بين المجموعتين الثقافيتين، إلا أنها لم تأخذ في الاعتبار معرفة الرموز الفردية، مما قد يؤثر على أداء المهام.
لمعالجة هذه القيود، يجب أن تأخذ الأبحاث المستقبلية في الاعتبار توظيف مشاركين من مهن متنوعة ضمن سياقاتهم الثقافية الأصلية لاستكشاف الاختلافات عبر الثقافات بشكل أكثر شمولاً. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعزز نتائج التحقق من النتائج من خلال محاكيات القيادة عالية الدقة أو بيئات اختبار على الطرق الخاضعة للتحكم من قوة النتائج تحت ظروف القيادة المحاكاة أو الحقيقية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37943-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41634112
Publication Date: 2026-02-03
Author(s): Yunguo Liu et al.
Primary Topic: Safety Warnings and Signage
Overview
This study examines the impact of semantic distance and cultural background on the visual search efficiency of functional icons in in-vehicle human-machine interfaces (HMIs). Utilizing a mixed factorial design with two cultural backgrounds (Chinese vs. South Asian) and two levels of semantic distance (close vs. remote), the research reveals that both factors significantly influence various efficiency metrics. Specifically, icons with closer semantic distance enhance recognition efficiency and reduce search times. Additionally, cultural background affects both search efficiency and recognition time, with a notable interaction between the two variables affecting search time.
The findings underscore the importance of considering cultural differences in the design of vehicle control interfaces, providing empirical evidence that can guide cross-cultural interface design. The study offers practical icon references tailored for Chinese and South Asian automotive brands and presents a reusable evaluation methodology that can be applied to global interface design efforts by Chinese automakers.
Introduction
The introduction highlights a significant increase in China’s automobile exports, which reached 5.221 million units in 2023, marking a 57.4% year-on-year growth and setting a record high. This surge underscores the challenges faced by Chinese automotive brands in optimizing their strategies for international markets.
Additionally, the research emphasizes the impact of cultural background on in-vehicle interaction, particularly in the context of voice systems. Studies by Wang et al. and Olaverri-Monreal et al. reveal that users from different cultural backgrounds, such as Chinese and American, exhibit distinct behavioral tendencies when interacting with these systems. Notably, a comparative analysis showed that Chinese participants had a 2.4 times higher odds of correct search outcomes than South Asian participants, although semantic distance did not significantly affect search accuracy. The findings suggest that while cultural background plays a crucial role in interaction performance, the influence of semantic distance is less pronounced.
Methods
In this study, a total of 63 vehicle control interface functions were sourced from 13 Chinese automotive brands, from which 11 commonly used functions were selected, including window lock, screen cleaning, and sentry mode. To ensure diversity, redundant similar icons were eliminated, and additional icons were sourced from the open-source Iconfont platform, resulting in three distinct icons for each function. All icons underwent standardization in terms of color tone and line width, were uniformly positioned within equal-sized squares, and had textual labels removed to create a cohesive icon set.
Before the main experiment, a preliminary study was conducted to evaluate the familiarity of Chinese and South Asian users with the icon set. This involved distinct participants (n = 188 for Chinese users) and utilized an independent-samples t-test, which revealed no significant differences in familiarity between the two groups. Following this, participants in the main experiment received a printed “Experiment Instructions and Task Guide,” outlining the experimental procedures, tasks (including Learning Task, visual search, and semantic recognition), objectives, and response methods.
Discussion
In the discussion section of the research paper, the authors highlight the increasing significance of South Asia as a key market for Chinese automotive exports, evidenced by a notable rise in trade volume and automotive export values. They emphasize the impact of cultural differences on user interactions with in-vehicle interfaces, particularly in high-risk driving scenarios where prolonged interaction times can lead to safety hazards. The authors argue for the necessity of further research into cross-cultural differences in automotive contexts, particularly focusing on the design and effectiveness of icons used in human-machine interfaces (HMIs).
The paper identifies two primary research gaps: the need for a deeper understanding of semantic distance—the closeness between an icon’s representation and its intended meaning—and the lack of studies that consider cultural variations in global markets. The authors propose that optimizing icon design, particularly in high-frequency interaction environments like vehicle control interfaces, is crucial for enhancing user efficiency and safety. They outline their experimental approach, which investigates the effects of semantic distance and cultural background on icon recognition and search efficiency, thereby aiming to provide insights that could improve the usability of automotive HMIs for diverse user populations.
Limitations
The study presents several limitations that may affect the generalizability of its findings. Firstly, the participant diversity is restricted, as the South Asian cohort may not adequately represent broader cultural variations. While the research standardized basic visual properties of the icons and confirmed no significant differences in overall familiarity between the two cultural groups, it did not account for the familiarity of individual icons, which could have impacted task performance.
To address these limitations, future research should consider recruiting participants from various professions within their native cultural contexts to explore potential cross-cultural differences more comprehensively. Additionally, validating the findings through high-fidelity driving simulators or controlled on-road test environments could enhance the robustness of the results under simulated or real driving conditions.