還記得《阿凡達(dá)》嗎？電影裏，人類一按啓動鍵，一幅全息立體的操作界面即呈現(xiàn)在眼前，隨手一點，順序就打開了，隨手一劃，數(shù)據(jù)就按意愿移動。
公衆(zhòng)何時能夠擁有這樣的計算機？這一問題，也在日前在京舉行的2010年中國人機交互研討會上引發(fā)熱議。
中國科學(xué)院軟件研究所戴國忠傳授認(rèn)爲(wèi)，2020年，人和計算機的生理界限將漸漸排除。
人機交互是什麼？
人機交互，簡單來說，就是人類與計算機交流互動。兩者之間有這樣一個傳導(dǎo)鏈：通過人機接口技術(shù)，使人能夠與計算機發(fā)生聯(lián)系；而計算機則通過一種界面，使人能了解聯(lián)系後的結(jié)果。
想必生于上世紀(jì)70年代的人還記得，爲(wèi)了使用計算機，學(xué)習(xí)DOS命令的辛勞階段吧？
沒錯，這就是人機交互的早期階段。人們只有熟練掌握大批命令語言後，才能高效地操縱計算機。
然而，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人機接口技術(shù)不斷改進：從早期的穿孔紙帶、面板開關(guān)和顯示燈等交互裝置，發(fā)展到今天的動作追蹤、語音識別、感覺反饋等具有多種感知能力的交互裝置。
用戶界面的發(fā)展也曆經(jīng)了批處理、命令行、圖形界面三個階段。
自圖形界面問世以來，使不懂計算機的一般用戶也可以熟練地使用，計算機開始走向大衆(zhòng)。因此，用戶的需求被空前激發(fā)，變得越來越“懶惰”，希望不再通過鍵盤、鼠標(biāo)而是通過雙手、語言等直接對計算機下“命令”。
“人類自然形成的與自然界溝通的認(rèn)知習(xí)慣和形式必定是人機交互的發(fā)展方向。”微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨如是說。因此，研究者們也正在努力讓未來的計算機能聽、能看、能說、能感覺。
“過去，一直基本上人類去適應(yīng)計算機，學(xué)習(xí)計算機語言。”戴國忠說，“未來計算機將朝著適應(yīng)人類的方向發(fā)展，計算機要明白人類的語言和動作。”從計算機發(fā)展來看，戴國忠認(rèn)爲(wèi)有四大趨勢，即移動化、平板化、智能化、3D化。
現(xiàn)實離理想還有多遠(yuǎn)？
未來，人類只要通過語言、手勢、表情等輸入，機器就知道該做什麼，這就是人機交互的理想狀態(tài)。但問題是這樣的“人機交互”離我們在線還有多遠(yuǎn)？
實際上，許多改進的人機交互技術(shù)已在我們在線生活中獲得應(yīng)用。
觸屏技術(shù)被視作通往理想人機交互途中的一個節(jié)點。以蘋果iPhone手機爲(wèi)代表，觸屏技術(shù)爲(wèi)我們在線帶來了新奇的、簡單易用的人機接口，也帶來了夢幻般的操控體驗。其實，1971年，觸摸屏技術(shù)已經(jīng)問世，但是這項技術(shù)真正進入百姓生活，卻是上世紀(jì)90年代。
目前普遍采用的觸屏要緊有電阻式、外表電容式、投射電容式、外表聲波式和紅外線式等5種類型，iPhone用的就是透射電容式觸屏。在2007年以前，投射電容式觸屏的影響力並不大，正是iPhone以及LG普拉達(dá)手機的風(fēng)靡讓這項技術(shù)走俏。
語音成爲(wèi)未來最被看好的人機交互方法。語音識別的研究工作可以追溯到20世紀(jì)50年代貝爾實驗室的Audry系統(tǒng)，此後研究者們逐步突破了大詞彙量、連續(xù)語音和非特定人這三大障礙。20世紀(jì)90年代前期，許多著名的大公司如IBM、蘋果等都對語音識別系統(tǒng)的實用化研究投以巨資。目前，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些商業(yè)化的國產(chǎn)產(chǎn)品，譬如語音識別在身份確認(rèn)上的應(yīng)用，準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99%，一句“芝麻開門”打開房門已經(jīng)不是傳說。
而體感技術(shù)的突破，讓我們在線看到離開鍵盤、鼠標(biāo)的希望。
玩網(wǎng)球、釣魚這些遊戲時，遊戲者要像真打網(wǎng)球那樣揮舞手柄。這就是2006年日本任天堂公司推出的家用遊戲主機Wii。通過加速度感知與光學(xué)定位，Wii遙控器可以準(zhǔn)確掌握玩家手持控制器的一舉一動。
還有更厲害的，微軟亞洲研究院院長洪小文博士說，微軟研究出一個叫做Natal的系統(tǒng)，不需要拿任何東西，就可以實現(xiàn)和機器的互動。
據(jù)介紹，這個系統(tǒng)還可以辨識人臉，讓玩家自動連上遊戲。另外，它還能辨認(rèn)聲音和同意聲控命令。比爾·蓋茨堅信這項技術(shù)將從遊戲領(lǐng)域走入辦公領(lǐng)域。
以上種種應(yīng)用于屏幕上的操控，可以看做未來應(yīng)用的基礎(chǔ)。
中國技術(shù)何去何從？
目前人機交互應(yīng)用技術(shù)大部分是國外的，那麼中國技術(shù)力量如何呢？
據(jù)了解，國內(nèi)對這項技術(shù)的研究起步較晚。
中國科學(xué)院軟件研究所人機交互技術(shù)及智能信息處理實驗室是最早開始多模態(tài)人機交互研究和開發(fā)的單位之一。並且，該所和北京大學(xué)計算機系、杭州大學(xué)工業(yè)心理學(xué)國家專業(yè)實驗室合作承擔(dān)“多通道用戶界面研究”，在我國首次對智能人機界面中多通道交互方法進行了系統(tǒng)性的研究。
“我們在線要告別跟蹤、仿制的發(fā)展之路。”戴國忠說，“IT企業(yè)不要跟著國外大企業(yè)的思維，只有比照中國人需要的去做，結(jié)合中國傳統(tǒng)文化發(fā)展，才會有突破。”
在洪小文的眼裏，人機交互是一個跨學(xué)科的領(lǐng)域。“其研究需要計算機專家，需要心理學(xué)家，需要社會學(xué)家，需要研究行爲(wèi)科學(xué)的，還需要設(shè)計。中國的機會在于各行各業(yè)都有很多人才。”
洪小文說，“微軟亞洲研究院90%-95%的員工是中國的。我們在線在中國的創(chuàng)新，確實就是中國創(chuàng)新。”同時，他建議，人機交互的發(fā)展應(yīng)該跟中國的生産鏈結(jié)合在一起。
公衆(zhòng)何時能夠擁有這樣的計算機？這一問題，也在日前在京舉行的2010年中國人機交互研討會上引發(fā)熱議。
中國科學(xué)院軟件研究所戴國忠傳授認(rèn)爲(wèi)，2020年，人和計算機的生理界限將漸漸排除。
人機交互是什麼？
人機交互，簡單來說，就是人類與計算機交流互動。兩者之間有這樣一個傳導(dǎo)鏈：通過人機接口技術(shù)，使人能夠與計算機發(fā)生聯(lián)系；而計算機則通過一種界面，使人能了解聯(lián)系後的結(jié)果。
想必生于上世紀(jì)70年代的人還記得，爲(wèi)了使用計算機，學(xué)習(xí)DOS命令的辛勞階段吧？
沒錯，這就是人機交互的早期階段。人們只有熟練掌握大批命令語言後，才能高效地操縱計算機。
然而，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人機接口技術(shù)不斷改進：從早期的穿孔紙帶、面板開關(guān)和顯示燈等交互裝置，發(fā)展到今天的動作追蹤、語音識別、感覺反饋等具有多種感知能力的交互裝置。
用戶界面的發(fā)展也曆經(jīng)了批處理、命令行、圖形界面三個階段。
自圖形界面問世以來，使不懂計算機的一般用戶也可以熟練地使用，計算機開始走向大衆(zhòng)。因此，用戶的需求被空前激發(fā)，變得越來越“懶惰”，希望不再通過鍵盤、鼠標(biāo)而是通過雙手、語言等直接對計算機下“命令”。
“人類自然形成的與自然界溝通的認(rèn)知習(xí)慣和形式必定是人機交互的發(fā)展方向。”微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨如是說。因此，研究者們也正在努力讓未來的計算機能聽、能看、能說、能感覺。
“過去，一直基本上人類去適應(yīng)計算機，學(xué)習(xí)計算機語言。”戴國忠說，“未來計算機將朝著適應(yīng)人類的方向發(fā)展，計算機要明白人類的語言和動作。”從計算機發(fā)展來看，戴國忠認(rèn)爲(wèi)有四大趨勢，即移動化、平板化、智能化、3D化。
現(xiàn)實離理想還有多遠(yuǎn)？
未來，人類只要通過語言、手勢、表情等輸入，機器就知道該做什麼，這就是人機交互的理想狀態(tài)。但問題是這樣的“人機交互”離我們在線還有多遠(yuǎn)？
實際上，許多改進的人機交互技術(shù)已在我們在線生活中獲得應(yīng)用。
觸屏技術(shù)被視作通往理想人機交互途中的一個節(jié)點。以蘋果iPhone手機爲(wèi)代表，觸屏技術(shù)爲(wèi)我們在線帶來了新奇的、簡單易用的人機接口，也帶來了夢幻般的操控體驗。其實，1971年，觸摸屏技術(shù)已經(jīng)問世，但是這項技術(shù)真正進入百姓生活，卻是上世紀(jì)90年代。
目前普遍采用的觸屏要緊有電阻式、外表電容式、投射電容式、外表聲波式和紅外線式等5種類型，iPhone用的就是透射電容式觸屏。在2007年以前，投射電容式觸屏的影響力並不大，正是iPhone以及LG普拉達(dá)手機的風(fēng)靡讓這項技術(shù)走俏。
語音成爲(wèi)未來最被看好的人機交互方法。語音識別的研究工作可以追溯到20世紀(jì)50年代貝爾實驗室的Audry系統(tǒng)，此後研究者們逐步突破了大詞彙量、連續(xù)語音和非特定人這三大障礙。20世紀(jì)90年代前期，許多著名的大公司如IBM、蘋果等都對語音識別系統(tǒng)的實用化研究投以巨資。目前，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些商業(yè)化的國產(chǎn)產(chǎn)品，譬如語音識別在身份確認(rèn)上的應(yīng)用，準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99%，一句“芝麻開門”打開房門已經(jīng)不是傳說。
而體感技術(shù)的突破，讓我們在線看到離開鍵盤、鼠標(biāo)的希望。
玩網(wǎng)球、釣魚這些遊戲時，遊戲者要像真打網(wǎng)球那樣揮舞手柄。這就是2006年日本任天堂公司推出的家用遊戲主機Wii。通過加速度感知與光學(xué)定位，Wii遙控器可以準(zhǔn)確掌握玩家手持控制器的一舉一動。
還有更厲害的，微軟亞洲研究院院長洪小文博士說，微軟研究出一個叫做Natal的系統(tǒng)，不需要拿任何東西，就可以實現(xiàn)和機器的互動。
據(jù)介紹，這個系統(tǒng)還可以辨識人臉，讓玩家自動連上遊戲。另外，它還能辨認(rèn)聲音和同意聲控命令。比爾·蓋茨堅信這項技術(shù)將從遊戲領(lǐng)域走入辦公領(lǐng)域。
以上種種應(yīng)用于屏幕上的操控，可以看做未來應(yīng)用的基礎(chǔ)。
中國技術(shù)何去何從？
目前人機交互應(yīng)用技術(shù)大部分是國外的，那麼中國技術(shù)力量如何呢？
據(jù)了解，國內(nèi)對這項技術(shù)的研究起步較晚。
中國科學(xué)院軟件研究所人機交互技術(shù)及智能信息處理實驗室是最早開始多模態(tài)人機交互研究和開發(fā)的單位之一。並且，該所和北京大學(xué)計算機系、杭州大學(xué)工業(yè)心理學(xué)國家專業(yè)實驗室合作承擔(dān)“多通道用戶界面研究”，在我國首次對智能人機界面中多通道交互方法進行了系統(tǒng)性的研究。
“我們在線要告別跟蹤、仿制的發(fā)展之路。”戴國忠說，“IT企業(yè)不要跟著國外大企業(yè)的思維，只有比照中國人需要的去做，結(jié)合中國傳統(tǒng)文化發(fā)展，才會有突破。”
在洪小文的眼裏，人機交互是一個跨學(xué)科的領(lǐng)域。“其研究需要計算機專家，需要心理學(xué)家，需要社會學(xué)家，需要研究行爲(wèi)科學(xué)的，還需要設(shè)計。中國的機會在于各行各業(yè)都有很多人才。”
洪小文說，“微軟亞洲研究院90%-95%的員工是中國的。我們在線在中國的創(chuàng)新，確實就是中國創(chuàng)新。”同時，他建議，人機交互的發(fā)展應(yīng)該跟中國的生産鏈結(jié)合在一起。
