人机交互技术的现代应用

人机交互技术的现代应用

计科1304班梁玮 13281091

在机器设备的发展中，它们不断实现了与人类的交互，人们可以看到显示器显示的内容，可以用触控板对笔记本电脑的内容进行反馈，可以用播放器听歌等等，在此我将介绍沿用至今或刚刚兴起的、适用于我们生活的一些人机交互的设备。

在最初键盘和鼠标诞生，我们可以通过敲击键盘告诉DOS计算机应该计算的内容，而图形界面的产生使得我们可以通过鼠标的点击和选择将我们的想法反馈给计算机，这些技术我们沿用至今；但是，普适计算认为计算机会融入网络，融入环境，融入生活。为此，计算机会更小，更廉价，有网络连接，有超越图形界面的，可以和环境和人做更多的交互的手段。在各项识别技术、人工智能计算机图形等等发展起来之后，人和机的交互会渐渐回归到人和自然物理世界惯有的交流方式来，而不再受限于器材本身。简单地说比如拿东西就是拿东西，不再是不自然的点击鼠标或触屏。

人类的感觉包括触觉、视觉、听觉、嗅觉和味觉，间接来说，其实人是通过眼睛、手势、语音来与外界进行交流的，现代人机交互设备的发展基本也是基于这三项而来，我们很少发现太多的嗅觉和味觉交互设备。

从视觉来说，VR/AR技术会给我们带来很大的影响，它不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔显示器，把真实世界与电脑图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。如今Retina Display技术也逐渐在智能手机和平板电脑上应用开来，它利用人的视觉暂留原理，让激光快速地按指定顺序在水平和垂直两个方向上循环扫描，撞击视网膜的一小块区域使其产生光感，人们就感觉到图像的存在。实际上，我们正在追求从二维到三维的视感变化，视觉是人类最丰富的信息来源，无论是输入输出，其数据量都远非其他方式可比。3D眼镜、360度幻影成像使我们的视觉变得三维化，让我们在观看泰坦尼克号3D电影时身临其境，在美国Billboard音乐盛典再现的迈克尔杰克逊舞台上一睹天王

巨星的风采。当然，也由于人与计算机的交互一直受到输入/输出之间信息不平衡的制约，使得用户到计算机的输入带宽不足，在此基础上催生了诸如视线追踪、语音输入等许多新的输入技术。

我们经常可以见到苹果语音助手Siri、微软小冰和微软小娜等一系列的智能聊天机器人，单从微软小冰来看，她集合了中国近7亿网民多年来积累的、全部公开的文献记录，凭借微软在大数据、自然语义分析、机器学习和深度神经网络方面的技术积累，精炼为几千万条真实而有趣的语料库，通过理解对话的语境与语义，不断更新添加的催眠功能、图像识别功能、天气播报功能和语音识别聊天功能等，让人几乎感觉不出是和机器在交谈，实现了超越简单人机问答的自然交互。此外，语音识别功能也逐渐应用于了各品牌的手机平台和譬如各大银行的预约服务机器人等方面。

在手势输入方面，多点触控技术已经广泛应用到了我们生活的方方面面，银行的提款机具有触控技术，医院银行大厅的电脑也支持触控，但是这些其实都是原始的单点触控；如今我们所使用的多点触控技术，可以通过滑动、放大缩小、旋转等在智能手机、平板电脑上实现更自然的操作，微软也开发了win8、win10等操作系统来兼容和支持日渐盛行的多点触控技术和设备；当然，手势输入也娱乐了我们的生活，ps4、wiiu、xbox one等游戏机逐渐兴起，对人动作的识别已经从手势扩展到了整个身体，体感游戏机依靠了高科技的视频动作捕捉技术，令人的身体动作能即时反映到游戏系统中，通过感应人体运动来推动游戏的进行。因为我们的生活并不是传统游戏手柄那样数字化的，我们需要一种模拟现实生活的更为自然的人机交互。

当然，贯穿在我们生活中的并不止以上这些，当我们去餐厅点餐付账时，用指纹识别解锁了自己的手机，然后点开微信支付、支付宝或者Apple Pay；当我们跑步锻炼时，用小米手环记录自己的步速，检测心率是否正常；当我们去影院时，可能想着体验一下新奇的喷水摇椅子的4D电影；生物特征识别、NFC等技术也已不知不觉的渗透到了我们的生活中，它们让人机交互变得便捷、自然。

新兴的谷歌眼镜综合了语音指令识别、眼动识别和触控技术，仅仅通过一个眼镜便可以上网、看视频、获取定位等功能，虽然成本高售价高并不被大众所广泛使用，但是我相信这是一个必然的趋势，再如脑电波控制轮椅的出现，它仅仅

使用脑电波控制轮椅，让使用这种轮椅的残疾人无需动用肌肉力量或是发出声音指令，即可让轮椅载着自己行动自如，这并不需要刻意的操作或意识。人机交互未来的发展会让人和机的界限越发的模糊，不仅仅限于机械化的便利，计算机的设计因为人机交互的发展越来越考虑人的需求和情感方面，使得人类可以依赖计算机来帮助自己做事情的程度也大大提高。