人機交互技術(shù)步入多領(lǐng)域應用時(shí)代

　　語(yǔ)音識別

　　能夠直接與機器交談的能力在很多領(lǐng)域都會(huì )具有巨大的應用潛力。如果雙手可以因語(yǔ)音識別系統得到“解放”，開(kāi)車(chē)，修理發(fā)動(dòng)機，烹飪一道美餐，或者實(shí)施一臺手術(shù)，這些活動(dòng)都能夠從中獲益。

　　目前，語(yǔ)音識別技術(shù)已經(jīng)被應用于呼叫路由、家庭自動(dòng)化、語(yǔ)音撥號以及數據錄入等服務(wù)。針對國際旅行者的語(yǔ)言對語(yǔ)言翻譯器已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，大概再過(guò)幾年，人們就能買(mǎi)到全球通用的實(shí)時(shí)翻譯器了。

　　無(wú)聲語(yǔ)音(默讀)識別

　　通過(guò)默讀識別，使用者不需要發(fā)出聲音，系統就可以將喉部聲帶動(dòng)作發(fā)出的電信號轉換成語(yǔ)音，從而破譯人想說(shuō)的話(huà)。但該技術(shù)目前尚處于初級研發(fā)階段。

　　在嘈雜喧鬧的環(huán)境里、水下或者太空中，無(wú)聲語(yǔ)音識別是一種有效地輸入手段，有朝一日可被飛行員、救火隊員、特警以及執行特殊任務(wù)的部隊所運用。研究人員也在嘗試利用無(wú)聲語(yǔ)音識別系統來(lái)控制機動(dòng)輪椅車(chē)。對于有語(yǔ)言障礙的人士，無(wú)聲語(yǔ)音識別技術(shù)還可以通過(guò)高效的語(yǔ)音合成，幫助他們同外界交流。如果這項技術(shù)發(fā)展成熟，將來(lái)人們網(wǎng)上聊天時(shí)就可以不必再敲鍵盤(pán)。

　　美國宇航局艾姆斯研究中心正在開(kāi)發(fā)一套無(wú)聲語(yǔ)音識別系統。研究人員表示，當一個(gè)人默念或者低語(yǔ)時(shí)，不論有沒(méi)有實(shí)際的唇部和臉部動(dòng)作，都會(huì )產(chǎn)生相應的生物學(xué)信號。他們開(kāi)發(fā)的這套識別系統在人體下巴和喉結兩側固定鈕扣大小的特殊傳感器，可以捕獲大腦向發(fā)聲器官發(fā)出的指令并將這些信號“閱讀”出來(lái)。這套系統最終將會(huì )整合進(jìn)宇航員的艙外活動(dòng)航天服上，宇航員可以通過(guò)它向儀器或機器人發(fā)送無(wú)聲指令。該項目首席科學(xué)家恰克·喬金森表示，幾年之后，無(wú)聲語(yǔ)音識別技術(shù)就能夠進(jìn)入商業(yè)應用。

　　眼動(dòng)跟蹤

　　眼動(dòng)跟蹤的基本工作原理是利用圖像處理技術(shù)，使用能鎖定眼睛的特殊攝像機連續地記錄視線(xiàn)變化，追蹤視覺(jué)注視頻率以及注視持續時(shí)間長(cháng)短，并根據這些信息來(lái)分析被跟蹤者。

　　越來(lái)越多的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站和廣告商開(kāi)始追捧眼動(dòng)跟蹤技術(shù)，他們可以根據跟蹤結果了解用戶(hù)的瀏覽習慣，合理安排網(wǎng)頁(yè)的布局特別是廣告的位置，以期達到更好的投放效果。德國Eye Square公司發(fā)明的遙控眼動(dòng)跟蹤儀，可擺放在電腦屏幕前或者鑲嵌在屏幕上，借助紅外技術(shù)和樣本識別軟件的幫助，就能記錄用戶(hù)視線(xiàn)目光的轉移。該眼動(dòng)跟蹤儀已在廣告、網(wǎng)站、產(chǎn)品目錄、雜志效用測試和模擬研究領(lǐng)域進(jìn)行了應用。

　　由于眼動(dòng)跟蹤能夠代替鍵盤(pán)輸入、鼠標移動(dòng)的功能，科學(xué)家據此研發(fā)出了可供殘疾人使用的計算機，使用者只需將目光聚集在屏幕的特定區域，就能選擇郵件或者指令。未來(lái)的可穿戴式電腦也可以借助眼動(dòng)跟蹤技術(shù)，更加方便地完成輸入操作。

　　電觸覺(jué)刺激

　　通過(guò)電刺激實(shí)現觸覺(jué)再現，可以讓盲人“看見(jiàn)”周?chē)氖澜纭?/p>

　　英國國防部已經(jīng)推出了一款名為BrainPort的先進(jìn)儀器，這種裝置能夠幫助失明者用舌頭來(lái)獲知環(huán)境信息。

　　BrainPort配有一副裝有攝像機的眼鏡，一根由細細電線(xiàn)連接的“棒棒糖”式塑料感應器和一部手機大小的控制器?？刂破鲿?huì )將拍攝到的黑白影像變成電子脈沖，傳到盲人使用者口含的感應器之中，脈沖信號刺激舌頭表面的神經(jīng)，并由感應器上的電極傳到大腦，大腦就會(huì )將感知到的刺激轉化成一幅低像素的圖像，從而讓盲人清楚地“看到”各種物體的線(xiàn)條及形狀。該裝置的首個(gè)試用者、失明的英國士兵克雷格·盧德伯格現在已經(jīng)能夠在不靠外力輔助的情況下獨立行走，進(jìn)行正常閱讀，并且他還成為了英格蘭國家盲人足球隊的一員。

　　從理論上來(lái)說(shuō)，指尖或者身體的其他部位也能夠像舌頭一樣被用來(lái)實(shí)現觸覺(jué)再現，并且隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步，大腦所感知到的圖像的清晰度將大幅提高。在將來(lái)，還可經(jīng)由可見(jiàn)光譜之外的脈沖信號來(lái)刺激大腦形成圖像，從而產(chǎn)生很多新奇的可能，比如應用在可見(jiàn)度極低的海域使用的水肺潛水裝置。

　　仿生隱形眼鏡

　　數十年來(lái)，隱形眼鏡一直是一種用于矯正視力的工具，而現在，科學(xué)家希望將電路集成在鏡片上，打造出功能更強大的超級隱形眼鏡，它既可以讓佩戴者擁有將遠處物體“拉近放大”的超級視力，顯示出全息圖像和各種立體影像，甚至還可以取代電腦屏幕，讓人們隨時(shí)享受無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)的樂(lè )趣。

　　美國華盛頓大學(xué)電子工程系的科學(xué)家們就利用自組裝技術(shù)，使納米大小的細粉狀金屬成分在聚合體鏡片上“自我裝配”成微電路，成功地將電子電路與人造晶體結合在一起。該項目負責人巴巴克·帕維茲稱(chēng)，仿生隱形眼鏡使用了現實(shí)增強技術(shù)，可以讓虛擬圖像同人的視野所及之處的真實(shí)景象相疊加，這將完全改變人與人之間、人與周?chē)h(huán)境互動(dòng)的方式。一旦最后設計成功，它可以把遠處的物體放大到眼前，可以讓電游玩家仿佛親身進(jìn)入到虛擬的“游戲世界”中，也可以讓使用者通過(guò)只有自己能看到的“虛擬屏幕”無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)。

　　由于這種隱形眼鏡會(huì )始終與人體體液保持接觸，其也可被用作非侵入式的人體健康監測儀，比如監測糖尿病人體內胰島素水平。帕維茲預測，類(lèi)似的監測儀器在5年到10年內就可能面世。