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人工智能行业:人工智能之人机交互

最近十年,是人机交互向着自然交互蓬勃发展的十年。毋庸置疑,计算机是人类最伟大的发明之一,其作用从科学计算工具迅速发展为信息处理和信息交互工具,人机交互技术的变革对计算机技术的发展起到了引领作用。以鼠标为标志的图形用户界面的产生,一改规范命令与计算机交互的命令行界面模式,图形用户界面提供了普通人与计算机便捷交互的工具和方法,让计算机从实验室走进办公室、走入家庭。随着触屏技术的发展,图形用户界面中的鼠标被手指的天然指点所取代,手机成为更多人方便使用的随身掌上工具。更少地依赖操控工具,发展和使用成本更小的自然交互技术,一直是人机交互研究的追求,最近十年,随着感知和计算技术的进步,自然交互技术创新层出不穷,并能迅速应用于新型产品中。《麻省理工科技评论》总结和评论了人机交互领域的突破技术,这些突破技术分为三大类:支持自然动作的感知技术、面向穿戴的新型终端以及基于语音识别的对话交互,这些技术突破对人机交互的发展影响深远。

人体动作蕴含丰富的语义,动作交互技术一方面需要感知技术的进步,另一方面需要发现或设计有明确交互语义的动作。如今,二维表面上,多指触摸动作在触屏上已普遍可用;三维空间中,嵌入了深度摄像头的手持和固定设备,能比较准确识别人的姿态和动作,做出响应。不同于人脸识别等目标明确的视觉识别任务,动作交互不仅要求视觉识别的准确度,更需要研究基于交互任务的动作表达的自然性与一致性,除了动作语义很直白的动作游戏,三维动作交互尚缺少普遍认知和接受的交互动作语义,而无论二维还是三维,手势的不可见性是动作交互的主要难题。

穿戴(wearable)取代手持(handheld)曾是前几年的一个革命口号,目前,市场上的确出现了一定规模的新产品,但穿戴仍是处于补充的地位。穿戴设备中,手环设备基本只有健康和活动检测功能,智能手表可以算做创新终端,但作为缩小版的手机,由于交互界面的缩小和操作方式的限制(通常是小界面上双手参与操作),其承载功能也较手机缩减很多。虚拟现实/增强现实的一个理想载体是头戴式设备,最近几年,多款智能眼镜产品面世,较之前笨重的头盔轻便了许多,逼真的虚拟场景和准确的现实对象识别信息都可以清晰呈现在眼前,并在特定领域开拓着增强体验的应用;然而,智能眼镜尚缺少与其三维真实显示匹配的准确的自然输入技术,以及从眼手绑定在手机上转变到眼手分离的眼镜设备上时,尚未建立起相应的交互模式。

自然语言对话式交互得益于大数据和智能技术的进步,多语言的自然语音识别技术在用户终端上都达到了很高的可用水平,同时,语音识别超越文本输入方式,成为智能软件助理的重要技术,近两年,更是有基于语音接口的家居产品如雨后春笋般出现。然而,语音用户界面的局限也是显而易见的,相对并行模式的视觉通道,串行模式的语音通道的带宽显然窄得多,出声的使用方式在很多场合是不合适的。但作为一种可用的自然交互技术,有效提升了用户体验。

人机交互作为终端产品引领技术,其作用已经为产业界所普遍认识,多种自然交互技术和新型交互终端相继面世,但图形用户界面仍是交互的主导模式。计算无所不在,人机交互的研究和开发空间很大,自然高效的交互是发展趋势,需要综合地探索自然交互技术的科学原理,建立明确的优化目标,结合智能技术,发展高效可用的自然交互技术。

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