從落后到先進(jìn) 人機交互技術(shù)的發(fā)展與未來(lái)

　　還記得《阿凡達》嗎?電影里，人類(lèi)一按啟動(dòng)鍵，一幅全息立體的操作界面即呈現在眼前，隨手一點(diǎn)，程序就打開(kāi)了，隨手一劃，數據就按意愿移動(dòng)……公眾何時(shí)能夠擁有這樣的計算機?這一問(wèn)題，也在日前在京舉行的2010年中國人機交互研討會(huì )上引發(fā)熱議。中國科學(xué)院軟件研究所戴國忠教授認為，2020年，人和計算機的生理界限將漸漸消除。

　　人機交互是什么?

　　人機交互，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是人類(lèi)與計算機交流互動(dòng)。兩者之間有這樣一個(gè)傳導鏈：通過(guò)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(guò)一種界面，使人能了解聯(lián)系后的效果。

　　想必生于上世紀70年代的人還記得，為了使用計算機，學(xué)習DOS命令的辛苦階段吧?沒(méi)錯，這就是人機交互的早期階段。人們只有熟練掌握大量命令語(yǔ)言后，才能高效地操縱計算機。

　　然而，隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人機接口技術(shù)不斷改進(jìn)：從早期的穿孔紙帶、面板開(kāi)關(guān)和顯示燈等交互裝置，發(fā)展到今天的動(dòng)作追蹤、語(yǔ)音識別、感覺(jué)反饋等具有多種感知能力的交互裝置。

　　用戶(hù)界面的發(fā)展也歷經(jīng)了批處理、命令行、圖形界面三個(gè)階段。自圖形界面問(wèn)世以來(lái)，使不懂計算機的普通用戶(hù)也可以熟練地使用，計算機開(kāi)始走向大眾。于是，用戶(hù)的需求被空前激發(fā)，變得越來(lái)越“懶惰”，希望不再通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標而是通過(guò)雙手、語(yǔ)言等直接對計算機下“命令”。

　　“人類(lèi)自然形成的與自然界溝通的認知習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(shuō)。因此，研究者們也正在努力讓未來(lái)的計算機能聽(tīng)、能看、能說(shuō)、能感覺(jué)。“過(guò)去，一直都是人類(lèi)去適應計算機，學(xué)習計算機語(yǔ)言。”戴國忠說(shuō)，“未來(lái)計算機將朝著(zhù)適應人類(lèi)的方向發(fā)展，計算機要理解人類(lèi)的語(yǔ)言和動(dòng)作。”從計算機發(fā)展來(lái)看，戴國忠認為有四大趨勢，即移動(dòng)化、平板化、智能化、3D化。

　　現實(shí)離理想還有多遠?

　　未來(lái)，人類(lèi)只要通過(guò)語(yǔ)言、手勢、表情等輸入，機器就知道該做什么，這就是人機交互的理想狀態(tài)。但問(wèn)題是這樣的“人機交互”離我們還有多遠?

　　實(shí)際上，許多改進(jìn)的人機交互技術(shù)已在我們生活中得到應用。觸屏技術(shù)被視作通往理想人機交互途中的一個(gè)節點(diǎn)。以蘋(píng)果iPhone手機為代表，觸屏技術(shù)為我們帶來(lái)了新奇的、簡(jiǎn)單易用的人機接口，也帶來(lái)了夢(mèng)幻般的操控體驗。其實(shí)，1971年，觸摸屏技術(shù)已經(jīng)問(wèn)世，但是這項技術(shù)真正進(jìn)入百姓生活，卻是上世紀90年代。

　　目前普遍采用的觸屏主要有電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式和紅外線(xiàn)式等5種類(lèi)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并不大，正是iPhone以及LG普拉達手機的風(fēng)靡讓這項技術(shù)走俏。

　　語(yǔ)音成為未來(lái)最被看好的人機交互方式。語(yǔ)音識別的研究工作可以追溯到20世紀50年代貝爾實(shí)驗室的Audry系統，此后研究者們逐步突破了大詞匯量、連續語(yǔ)音和非特定人這三大障礙。20世紀90年代前期，許多著(zhù)名的大公司如IBM、蘋(píng)果等都對語(yǔ)音識別系統的實(shí)用化研究投以巨資。目前，國內外已經(jīng)出現了一些商業(yè)化的產(chǎn)品，比如語(yǔ)音識別在身份確認上的應用，準確率已經(jīng)達到99%，一句“芝麻開(kāi)門(mén)”打開(kāi)房門(mén)已經(jīng)不是傳說(shuō)。

　　而體感技術(shù)的突破，讓我們看到離開(kāi)鍵盤(pán)、鼠標的希望。玩網(wǎng)球、釣魚(yú)這些游戲時(shí)，游戲者要像真打網(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游戲主機Wii。通過(guò)加速度感知與光學(xué)定位，Wii遙控器可以準確掌握玩家手持控制器的一舉一動(dòng)。