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未来已来的人机交互技术探新



















所谓人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。这是人机交互技术的传统概念,它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。

但是随之现代科学的发展,各种技术的突破性创新,给人机交互带来了飞速的发展和各种创新式探索。下面我们以目前已经陆续开始使用和预期很快就能实现的人机交互新技术进行简单介绍。

首先是智能语音交互技术,即通过智能语音识别进行的人机交互方式。这种语音交互方式想必大家也都比较熟悉了,比如我们常见的小度智能音箱、阿里的天猫精灵、亚马逊的Alexa 、苹果的siri都属于语音交互的范畴,我们在日常生活中也很容易的通过语音交互实现智能家居的控制和各类信息的查询等功能。但是智能语音交互的实现基础智能语音识别技术也只是在2017年才有的突破性发展才得以实现的。目前的智能语音识别技术的识别准确率各家大厂都宣称达到了97%左右,但是实际上,我们日常的实际使用感受却会有所折扣,所以真正的顺畅自然的语音交互的实现还需要人工智能技术的发展,达到我们理想的交互状态。

(图片来源于网络)


全息投影式人机交互,人类的想象力永远是无穷无尽的,尤其在科幻类电影中给我们带来视觉上的冲击和科技实现上的启发。比如钢铁侠中的这个场景。

(图片来源于网络)

全息投影技术(front-projected holographic display)属于3D技术的一种,原指利用干涉原理记录并再现物体真实的三维图像的技术。而后随着科幻电影与商业宣传的引导,全息投影的概念逐渐延伸到舞台表演、展览展示等商用活动中。但我们平时所了解到的全息往往并非严格意义上的全息投影,而是使用佩珀尔幻象、边缘消隐等方法实现3D效果的一种类全息投影技术。而通过全息投影的方式进行人机交互便是一项非常令人期待的交互方式,就如同像电影《钢铁侠》中男主在投影景象中指指画画便完成了各种操作。目前也有相当多的科技公司对全息投影人机交互进行了大量的研究投入,而且也取得了一定的进步性实际成果,相信在不久的未来,这项技术的会很快就能真正的实用化,让科幻变成现实。


(图片来源于网络)


脑机接口,目前可预见的终极人机交互方式。去年马斯克的科技公司发布的脑机接口技术又把这项领域的影响带起了一阵热议和追捧,虽然在专业领域内大家对马斯克的脑机接口技术褒贬不一,但是不可否认的是脑机接口技术确实未来可预见的终极人机交互方式,因为我们只要通过意念就能能够实现对其他智能设备的控制操控了。


(图片来源于网络)


脑机接口(brain-computer interface,BCI),指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。目前脑机接口大脑信号采集方式分为侵入式和非侵入式之分,侵入式脑机接口通常直接植入到大脑的灰质,因而所获取的神经信号的质量比较高。但其缺点是容易引发免疫反应和愈伤组织(疤),进而导致信号质量的衰退甚至消失。非侵入式的脑机接口是通过采集头皮脑电(Electroencephalogram,EEG)的信息进行处理而得到。由于信息的精度和区分度都差了很多,在相当长的一段时间内,EEG能编码的事都非常少,只停留在能做判断题的阶段。由于人类对大脑的认知有限以及目前技术的限制,脑机接口技术真正实用化还有比较的远的路要走,但是这依然不影响我们的对于这种可预见的终极人机交互技术的期待。

以上这三种人机交互技术的以及陆续来到我们的现实中来,未来的现实科技将是我们难以想象的,让我们翘首期待吧。



编辑:王璐