随着大数据时代的到来,作为信息化装备等复杂信息系统的重要组成部分,数字界面早已取代传统硬件界面,成为现代技术的重要特征之-。数字界面在军事、信息安全、地理交通等诸多重要领域发挥着不可替代和非常重要的作用,同时是操作人员进行信息分析和处理的载体,是系统功能实现的重要组成部分。在相同的硬件水平下,数字界面的可用性直接影响着人的工作绩效、正确率以及快速反应,在很大程度上影响系统性能水平。为了更好地掌握整个系统,并使得系统性能能够高效可靠地发挥,研究数字界面可用性评估方法和用户对数字界面信息认知的规律,对数字界面评估和优化显得尤为重要。本文分析了国内外数字界面可用性评估理论及研究现状,在总结了最新的设计科学、神经科学、认知心理学、认知神经科学的研究成果的基础上,运用界面认知理论分析、界面脑电实验研究和实例验证的方法,围绕数字界面信息的用户认知机制,对数字界面可用性的脑电生理定量评价方法展开研究,主要研究工作有：(1)从事件相关电位的技术基础、特点和离线分析角度出发,提出了事件相关电位技术在数字界面设计及评价中的应用,总结了与数字界面评估相关的ERP脑电成分和实验范式。(2)针对数字界面视觉元素,分析了数字界面元素的可用性与用户认知,研究了数字界面视觉元素用户认知与脑电成分的关系,并对图标、控件、色彩、布局和方式等界面元素进行了用户认知分析。(3)针对数字界面元素认知的ERP脑电实验,提出了数字界面可用性评估的ERP实验研究过程,分析了数字界面元素的解构、处理和搜集过程,在界面元素认知理论基础上,分别运用工作记忆实验范式、串行失匹配实验范式和Go-Nogo实验范式,对图标、导航栏和界面配色开展ERP实验研究,并归纳了实验结论对界面设计的指导意义。(4)在脑电实验基础上,提出了数字界面元素的脑电评价指标,并分别对数字界面元素及脑电信号进行了阈值分析,基于脑电阈值分析了界面设计推荐形式,首次提出了数字界面整体和局部的ERP脑电评估方法。(5)为证实脑电评估方法的有效性和可靠性,分别运用专家主观知识评价法、层次-灰度-集对分析数学方法和眼动追踪方法等数字界面可用性传统评价方法,对脑电评估方法进行了实例对比分析。(6)分析了事件相关电位在脑机交互中的作用,以及数字界面可用性脑电评估方法对脑机交互的参考作用和意义,在融入信号特征提取和分类技术后,开发了基于图标控制的数字界面脑机交互方法,最后讨论了界面其他元素脑机交互方法的实现。论文提出的脑电实验评价方法为数字界面可用性评估提供了新思路和新方法,有助于设计师对数字界而进行评估、改良和优化,其研究成果为有效实现对数字界面的综合评价提供了重要技术手段和理论依据。