自然人机交互
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人机交互要点人机交互(HCI):是关于设计,评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,且围绕这些方面的主要现象,进行研究的科学。
狭义地讲,人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换,主要包括人到计算机和计算机到人信息交换两部分。
人机界面:作为计算机的重要组成部分,主要是指人与计算机之间的通信方式,包括人-机双向信息交换的支持软件和硬件。
交互设计:设计交互方式与人机界面。
人机交互与其他学科的关系:认知心理学与人机工程学是交互技术的理论基础,多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术互相渗透。
人机研究的内容:人机表示模型与设计方法;可用性分析评估;多通道交互技术;认知与智能用户界面;虚拟环境中的人机交互;WEB设计;移动界面设计;群件。
发展趋势:集成化,网络化,智能化,标准化。
人的感知是认知心理学的基础,人机交互通过感知来完成。
视觉感知分为两个阶段:接受信息阶段与解释信息阶段视锥细胞,视干细胞。
黄色绿色视敏度简称视力:是指人眼对细节的感知能力,是事物间距所对应视角的倒数表示。
音调与声波的频率有关,低频能产生低调的声音,高频能产生高调的声音。
响度是指在频率一定的情况下声波的振幅。
音色与发声的材料有关。
人类能辨别20HZ-20KHZ的声音。
音强超过140分贝时,是痛觉。
语音是260HZ 到5600HZ。
电话是300到3000HZ皮肤感知触觉:温度感受器,伤害感受器,机械刺激感受器。
触觉感知的另一面是动觉:快速适应感受器,慢速适应感受器,位置感受器。
认知:经验认知,思维认知。
关注:关注是在某个时刻,对众多可能感知的事物中选择一个,并把精力集中在这个事物上。
关注与两个方面有关:目标与信息表示。
基于人们的关注特点,人机界面要做到下列几点:信息的显示醒目:动画图形,彩色,下划线,对条目不同的使用排序避免过多使用色彩声音和图像,如果太过混杂,会引起反感。
感知和识别:总体设计原则是应采用适当的形式来表示信息。
(用户不费力识别图标的意义,声音足够响亮,文字清晰,紧握与按下的触觉不同)记忆三个环节:识记,保持,再认和回忆。
人机交互知识:人机交互的局限性与挑战性问题人机交互(HCI)是一个跨学科领域,涉及心理学、人类行为学、设计和工程学等多个学科。
它旨在探究人类与计算机之间如何进行信息交互以及如何设计与开发更好的人机界面。
虽然人机交互已取得了一定的成就,但是它依然面临着许多局限性和挑战性问题。
一、局限性1.认知负荷过高人机交互的一个重要目标是设计出易用的界面,减少用户的认知负荷。
认知负荷是指人脑处理信息的能力,其大小与信息的量和复杂度有关。
如果人机交互界面设计过于复杂或信息过多,用户就很容易出现认知负荷过高的情况,甚至影响其对任务的完成。
所以,设计人机交互时必须注意降低用户的认知负荷。
2.界面设计过于单一界面设计不够灵活,难以满足不同用户的需求。
例如,某些用户可能需要使用较大的字体和按钮,而另一部分用户则需要更小的字体和按钮。
如果界面无法根据用户的要求进行改变,则会出现用户体验不佳的情况。
3.难以设计自然对话自然对话是人机交互的一个热门研究方向。
它的目标是实现像人与人之间的对话一样自然的对话交互。
但是,由于自然语言的复杂性以及识别和理解技术的限制,目前的人工智能系统仍难以实现自然对话。
4.信息不对称信息不对称是指用户了解不够清楚的情况下使用系统。
在某些情况下,用户假设系统的输出正确无误,但实际上输出并不准确。
这就意味着用户需要花费额外的时间和精力来纠正错误,并消除对任务完成的干扰。
二、挑战性问题1.多模态交互多模态交互是指使用多种不同的输入和输出模式进行交互。
例如,当在繁忙时,人们倾向于使用语音输入,而在更安静的环境下,则倾向于使用手写笔或键盘。
这要求我们设计交互系统能够适应不同的交互方式,并根据环境需求切换。
2.移动设备现代移动设备如智能手机、平板电脑等具有高效的计算能力和大量的传感器,因此成为了人机交互的一个重要研究领域。
由于移动设备具有不断变化的屏幕大小和分辨率,同时存在可靠性、安全性等问题,因此在设计移动设备的人机交互界面时需要考虑到这些复杂性。
人机交互技术的发展历程人机交互技术是指人与计算机等电子设备之间的交流与互动方式,它是计算机科学中的一个重要分支,其发展历程可以追溯到上个世纪60年代,随着计算机技术的不断进步,人机交互技术也在不断发展和创新。
一、人机交互技术的早期发展早期的人机交互技术主要依靠人们输入命令并输出结果的方式来实现交互,比如通过键盘输入文本,通过显示器或打印机输出结果。
这种方式虽然简单易懂,但存在很多缺陷,比如操作繁琐、反馈不及时等问题,而且只能针对熟练的用户使用。
随着计算机技术的不断发展,人机交互技术也得到了很大的改善。
在20世纪80年代,出现了用户界面的概念,这一概念的提出使得人们可以通过一些图形化的界面来进行交互。
Macintosh系统的问世可以说是这一领域的一次革命,它提供了图形界面和操纵方式的范例,成为了后来用户界面设计的基础。
二、交互理论的创新随着计算机技术的日新月异,人机交互技术也进入了一个新时期。
1990年代,交互理论开始逐渐成熟,在人机交互技术的设计中扮演了重要的角色。
在这个时期,用户界面设计已渐渐从功能单一、用户体验差的时期进入到了注重人性化设计的时期。
从20世纪90年代开始,用户研究、任务分析、人机交互设计、用户测试等领域都得到了长足的发展。
随着计算机技术的不断发展,愈发强调人性化体验的设计理念得到了广泛地重视,这对接下来人机交互技术的发展产生了极大的影响。
三、现代人机交互技术的发展随着计算机技术和网络技术的不断发展,人机交互技术在新的领域中展现出了强大的生命力。
当前,人机交互技术在智能城市、人工智能、虚拟现实、增强现实、物联网、可穿戴技术等领域中得到了广泛的应用。
以智能音箱为例,它是一种基于人工智能技术的语音交互设备,通过语音识别、语义理解和自然语言生成等先进技术,使得用户可以通过和智能音箱的语音交互实现日常的各种操作,比如点歌、聊天、做饭等。
在虚拟现实领域,人机交互技术的作用也越来越显著。
虚拟现实技术通过引入感官体验、真实交互等元素,使得用户可以获得一种仿佛置身于虚拟世界中的感觉,这对文化、教育等领域的应用带来了很大的推动力。
人机交互教程:构建具有情境感的交互体验随着科技的不断发展,人机交互已成为我们生活中不可或缺的一部分。
我们使用的智能设备越来越多,如何让人机交互更加自然、顺畅,成为了我们关注的焦点之一。
本文将探讨如何构建具有情境感的人机交互体验。
第一部分:认识情境感情境感是指在人机交互中,创造出一种仿佛置身于真实场景中的感觉。
例如,当我们在使用智能手机播放音乐时,若能够感受到唱片旋转的动态效果,或是在使用虚拟现实设备时,能够身临其境地体验各种虚拟场景,这都是情境感的表现。
第二部分:设计思路构建具有情境感的人机交互体验,需要从设计层面入手。
以下是几个设计思路供大家参考。
1. 界面设计界面设计是人机交互的重要环节,它直接影响用户的使用体验。
在构建具有情境感的交互体验中,界面设计需要注重细节。
例如,对于一个音乐播放器来说,可以将界面设计成扁平化的唱片机界面,配以旋转效果,让用户有种置身于真实音乐室的感觉。
2. 动效设计动效是人机交互中提升情境感的重要手段之一。
通过合理运用动效,可以增加用户的沉浸感。
在设计动效时,要注意符合物理规律,避免过度夸张或过度设计。
以虚拟现实设备为例,当用户在游戏中移动头部时,画面可以根据用户的动作做出对应的变化,增加真实感。
3. 声音设计声音是构建情境感的重要组成部分,它能够让用户更加身临其境。
在人机交互中合理运用音效,可以增强用户体验。
例如,在一个打字软件中,添加打字声音和按键声音,会使用户有种置身于真实办公室的感觉。
第三部分:技术实现除了设计思路外,技术的实现也是构建具有情境感的人机交互体验的关键。
以下是几个常用的技术实现方法。
1. 虚拟现实技术虚拟现实技术可提供身临其境的交互体验,它可以创造出逼真的虚拟环境,并通过特殊设备将用户置于其中。
例如,在使用虚拟现实设备玩游戏时,通过头戴式显示器和手柄操控,用户可以亲身感受游戏中的场景,增强情境感。
2. 增强现实技术增强现实技术可以将虚拟物体与现实世界实时融合,创造出交互场景。
什么是计算机人机交互请解释几种常见的人机交互技术计算机人机交互是指人类与计算机之间的信息交流和交互过程。
随着计算机技术的不断发展,人机交互技术也在不断演进和创新,以提高用户体验、降低学习成本和提高工作效率。
在今天的数字化时代,人机交互技术已经广泛应用于各种领域,如计算机游戏、人机界面设计、虚拟现实等。
以下是几种常见的人机交互技术:1.图形用户界面(GUI):图形用户界面是一种以图形符号表示信息和操作方法的计算机界面。
通过鼠标、键盘等输入设备,用户可以通过点击、拖拽等操作方式与计算机进行交互。
GUI大大简化了用户与计算机的互动过程,使得用户能够更加直观、自然地操作计算机。
2.触摸屏:触摸屏是一种通过触摸操作实现人机交互的技术。
用户通过手指或触控笔直接在屏幕上进行点击、滑动等操作,而无需传统的鼠标、键盘等输入设备。
触摸屏技术被广泛应用于智能手机、平板电脑、信息亭等设备上,为用户提供了一种更加直观、便捷的操作方式。
3.语音识别:语音识别技术是一种通过识别和理解人类语音指令来实现与计算机的交互的技术。
用户可以通过语音指令来完成文件、语音输入、控制设备等操作,而无需通过键盘或鼠标输入。
语音识别技术在智能助手、智能家居、车载导航等领域有着广泛的应用。
4.手势识别:手势识别是一种通过识别人体手部或身体动作来实现与计算机的交互的技术。
用户可以通过手势控制来完成游戏操作、电视控制、手势密码等功能。
手势识别技术在虚拟现实、游戏互动等领域得到广泛应用。
5.虚拟现实(VR)和增强现实(AR):虚拟现实和增强现实是一种利用计算机技术模拟真实世界或将虚拟信息叠加到现实世界中的技术。
用户可以通过头戴式显示器、手势控制等设备来与虚拟或增强现实世界进行交互,使得用户能够更加身临其境地体验虚拟场景。
6.脑机接口:脑机接口是一种通过捕获和解析人类大脑信号来实现与计算机交互的技术。
用户可以通过脑波、眼动等信号控制电脑界面、移动设备等,从而实现全新的交互方式。
人机交互的优势与不足
一、人机交互的优势:
1、高效性:人机交互可以显著提高工作效率。
通过自然语言处理和机器学习技术,计算机可以理解人类语言,并快速地执行任务,处理数据,解决问题。
2、精度:由于计算机的精确计算和数据处理能力,人机交互可以提供高精度的结果。
例如,在医疗领域,通过人机交互,医生可以更精确地诊断疾病,制定治疗方案。
3、可扩展性:人机交互系统可以随着技术的不断发展而持续扩展和优化。
例如,通过人工智能技术,可以不断改进人机交互系统的性能,提高其智能化程度。
4、安全性:人机交互系统可以提供更高级别的安全性。
例如,在金融领域,通过人脸识别、声纹识别等技术,可以确保交易的安全性。
二、人机交互的不足:
1、依赖性:人机交互系统需要依赖外部硬件和软件设备,如果这些设备出现故障或性能下降,会影响到人机交互系统的正常运行。
2、复杂性:人机交互系统的设计和实施往往比较复杂,需要专业的技术人员进行开发和维护。
同时,对于用户来说,学习和使用这些系统也需要一定的时间和精力。
3、数据隐私:人机交互系统需要处理大量的数据,这可能会涉及到用户的数据隐私问题。
如果数据没有得到妥善的保护和管理,可能会被泄露或滥用。
4、技术局限性:虽然人机交互技术在不断进步,但仍存在一些技术局限性。
例如,自然语言处理技术还无法完全理解和模拟人类的所有语言和情感,机器学习算法也还存在一些偏差和歧视等问题。
人机交互技术及其应用〔科普〕信息技术的高速进展对人类生产、生活带来了广泛而深刻的影响。
高科技成果为人们带来便捷、欢快的同时,也促进着人机交互技术的进展。
作为信息技术的重要内容,人机交互技术比计算机硬件和软件技术的进展要滞后很多,已成为人类运用信息技术深入探究和生疏客观世界的瓶颈。
因此,人机交互技术已成为21世纪信息领域亟需解决的重大课题和当前信息产业竞争的一个焦点,世界各国都将人机交互技术作为重点争论的一项关键技术,例如,在美国21 世纪信息技术打算中,将软件、人机交互、网络、高性能计算列为根底争论内容,美国国防关键技术打算也把人机交互列为软件技术进展的重要内容之一,在我国的“863”、“973”和自然科学基金等工程中,也将人机自然交互理论与方法作为信息技术中需要解决的关键科学问题。
一、人机交互的概念人机交互〔Human-Computer Interacti,onHCI 〕是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统,且围绕这些方面主要现象进展争论的科学,狭义的讲,人机交互技术主要是争论人与计算机之间的信息交换,它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两局部。
人们可以借助键盘、鼠标、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等设备,用手、脚、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向计算机传递信息,同时,计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、音箱等输出或显示设备给人供给信息。
人机交互与计算机科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科领域有亲热的联系,其中,认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论根底,而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互穿插和渗透。
作为是信息技术的一个重要组成局部,人机交互将连续对信息技术的进展产生巨大的影响。
二、人机交互的争论内容人机交互的争论内容格外广泛,涵盖了建模、设计、评估等理论和方法以及在移动计算、虚拟现实等方面的应用争论与开发,在此列出几个主要的方向:人机交互界面表示模型与设计方法〔Model and Methodolog〕y一个交互界面的好坏,直接影响到软件开发的成败。
人机交互改变我们的生活随着科技的不断发展和人们对于信息技术的应用的需求不断增加,人机交互在我们的生活中起到了越来越重要的作用。
人机交互是指人与计算机之间进行信息交流和互动的过程,通过这种方式,我们的生活得到了极大的改变。
本文将详细探讨人机交互对我们生活的影响。
一、便捷的信息获取人机交互的一个重要方面是互联网的普及和应用。
通过计算机和互联网,我们可以随时随地获取到各种各样的信息。
无论是新闻、天气、股票还是书籍、音乐、电影,只需要轻轻点击一下鼠标或者键盘敲几个字,我们就能够方便地获取到我们需要的信息。
不再需要走进图书馆或者亲自前往专门的实体店,我们可以在家里或者办公室轻松完成。
二、丰富多样的娱乐选择人机交互的另一个重要方面是娱乐。
如今,我们可以通过计算机、智能手机、电视等各种终端设备享受到各种各样的娱乐内容,比如电影、音乐、游戏等。
无论是打开视频网站观看热门影片,还是通过游戏平台与全球各地的玩家一起竞技,人机交互为我们带来了丰富多样的娱乐选择,使我们的生活更加有趣和多彩。
三、智能家居带来的便利近年来,随着物联网技术的不断发展,智能家居正逐渐成为我们生活中的一部分。
通过人机交互,我们可以实现对家里的电器设备进行远程控制和管理,无论是开关灯光、调节温度还是打开窗帘,我们只需要通过手机或者其他终端设备就能够实现。
这样的智能家居带来了很多便利,不仅提高了我们的生活品质,还能够节约能源,为环境保护做出贡献。
四、个性化的服务体验人机交互使得我们的服务体验变得更加个性化。
通过分析我们的浏览记录、搜索习惯和喜好,计算机可以为我们提供更符合我们需求的个性化推荐。
无论是在购物网站购物、在在线音乐平台欣赏音乐,还是在新闻网站阅读新闻,在互联网上的各种服务中,我们都能够享受到个性化的服务,让我们感受到被关注和重视。
五、新型交互方式的出现人机交互的发展也推动了新型交互方式的出现。
除了传统的键盘和鼠标以外,如今还出现了触摸屏、语音识别、手势识别等新型交互方式。
人机交互知识:人机交互中的人工智能与语言交流人机交互是指人类和计算机之间进行信息交换和沟通的过程。
在过去的几十年中,人机交互已经发展为一个非常重要的领域,对于我们的日常生活和工作有着深远的影响。
其中,人工智能和语言交流是人机交互中的两个重要方面。
一、人工智能与人机交互人工智能(AI)是指通过计算机程序和算法来模拟人类的智能行为和思维的技术。
人工智能在人机交互中扮演着非常重要的角色。
它可以帮助计算机系统更好地理解和响应人类的需求,使得人机交互更加自然和智能化。
在人工智能领域,自然语言处理(NLP)是一项非常重要的技术。
它是指通过计算机程序来识别、理解和处理自然语言(人类日常使用的语言)。
NLP技术的发展使得计算机可以更好地理解人类的语言,从而实现更加智能化的人机交互。
目前,NLP技术已经在很多领域得到了广泛的应用,比如机器翻译、语音识别、智能客服等。
另外,机器学习和深度学习也是人工智能领域的重要技术。
它们通过对大量数据的学习和分析,使得计算机系统可以根据数据的特征和规律来进行自主的决策和行为。
在人机交互中,机器学习和深度学习可以帮助计算机系统更好地理解人类的行为和需求,并做出适当的反应。
二、语言交流与人机交互语言交流是人机交互中的一个基本环节。
人类通过语言来表达自己的思想和情感,而计算机也需要能够理解和回应人类的语言才能真正实现智能化的交互。
因此,语言交流技术在人机交互中也变得非常重要。
目前,语音识别和语音合成技术已经得到了很大的发展。
语音识别技术可以将人类的语音信息转换成文本信息,从而使得计算机可以更好地理解人类的语言。
而语音合成技术则可以将计算机生成的文本信息转换成人类可听的语音,从而使得人机交互更加自然和直观。
另外,自然语言生成技术也是语言交流中的重要技术之一。
它可以帮助计算机系统根据特定的情境和需求来生成自然、流畅的语言文本。
这样一来,计算机可以更好地和人类进行语言交流,从而实现更加智能化的人机交互。
人机交互综述计算机软件和理论专业石玉珠摘要:人机交互是一门综合学科,它的发展需要计算机硬件,软件,网络,认知心理学,人类工效学等多学科共同努力。
所以在将来相当长的一段时间内,人机交互将呈现出多样化的特点,桌面和非桌面界面,可见和不可见界面将同时共存。
以WIMP 为代表的图形用户界面将继续使用和发展,而网络和计算将进入家庭和生活,人们可用多种简单的自然方式进行人机交互。
以不可见,可移动为特征的无所不在计算和以三维,沉浸为特征的虚拟现实环境,将是人机交互面临的重大挑战和研究目标。
关键词:人机交互/界面技术一、人机交互的定义和内涵人机交互是关于设计、评价和实现人们使用的交互式计算机系统,且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。
狭义的讲,人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交互,主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。
对于前者,人们可以借助键盘、鼠标、数据手套、压力笔等装备,用手、脚、声音、姿势或者视线向计算机传递信息;对于后者,计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。
它涉及计算机科学、心理学、认知科学和社会科学以及人类学等诸多学科,是信息技术的重要组成部分。
人机界面做为计算机系统的重要组成部分,主要是指人类与计算机系统之间的通信方式,包括人-机双向信息交互的支持软件和硬件。
二、人机交互的发展历史及现状作为计算机系统的一个重要组成部分,人机交互一直随着计算机的发展而发展。
人机交互的发展过程,也是人适应计算机到计算机适应人的发展过程。
他经历了如下几个阶段:(一)语言命令交互阶段计算机语言经历了由最初的机器语言、汇编语言,直到高级语言的发展过程。
这个过程也可以看作是人机交互的早期发展过程。
早期的人机交互是通过命令语言进行的,人机之间通过语言的输入输出功能完成交互。
最初,人机交互的方式是采用手工操作输入机器语言命令控制计算机,这种形式很不符合人的习惯,既浪费时间,又容易出错。
人机交互设计中的交互方式与交互模式人机交互设计是指设计人与计算机之间的互动方式,为了更好地满足人类的需求,人机交互设计需要不断地寻求有效的方法来消除人机交互时的障碍和问题。
交互方式和交互模式是人机交互设计中的两个关键要素,对于人机交互设计师来说,深入了解交互方式和交互模式非常重要。
一、交互方式交互方式指的是人与计算机之间的互动方式。
交互方式通常分为以下几种:图形用户界面(GUI)、命令行交互(CLI)、语音交互、手势交互等。
1. 图形用户界面(GUI)GUI是最常见的交互方式之一,它通过图形化的方式显示计算机界面,用户可以使用鼠标、键盘和指针对计算机进行操作。
GUI 的优点是可以清晰直观地显示计算机信息,易于使用和控制。
2. 命令行交互(CLI)CLI是比较传统的交互方式,它通过字符的方式显示计算机界面,用户需要通过键盘输入命令,而计算机则以文本的方式回复操作结果。
CLI的优点是能够快速地执行指令,但是需要用户有一定的计算机技能,不适合普通用户使用。
3. 语音交互随着人工智能技术的不断发展,语音交互也成为了一种常见的交互方式。
语音交互允许用户通过语音指令控制计算机。
语音交互的优点是可以使用户更自然地与计算机交互,但是由于语音识别技术尚未完全成熟,存在语音识别错误的情况。
4. 手势交互手势交互是指用户通过手部动作来控制计算机,它是一种新兴的交互方式,可以使用摄像头等设备识别用户手势。
手势交互的优点是非常的直观简单,但是摄像头较为局限,对于大范围和精细动作并不友好。
二、交互模式交互模式是指人机交互的具体行为方式。
交互模式包括一般交互模式、上下文交互模式、闲置交互模式、跨界面交互模式等。
1. 一般交互模式一般交互模式是指用户按照预先设定的流程进行交互。
比如在网购网站的购物流程中,用户需要按照一定的流程选择商品、填写收货地址等才能完成购物。
2. 上下文交互模式上下文交互模式是指用户的操作对后续操作产生影响。
人机交互技术的发展与应用前景随着科技的快速发展, 人机交互技术也呈现出蓬勃发展的趋势。
从最初的鼠标键盘输入到现在的手势控制、语音识别、虚拟现实等多种交互方式,人机交互技术已经变得越来越智能化,也给我们的生活带来了许多便利。
未来的发展和应用前景也是非常广阔的。
一、手势识别技术手势识别技术是当前较为热门的人机交互技术之一。
借助摄像头和传感器, 技术可以对人体的摆姿、肢体运动等进行精准地捕获和识别,将这些姿态转化为命令进行控制。
它能够帮助人们摆脱鼠标和键盘等硬件设备,不用动手就可以操作电脑,增加操作的自然性和便捷性。
手势识别技术目前已广泛应用于游戏、医疗、安防、智能家居等领域。
未来,手势识别技术将继续推进技术的进步和应用的拓展,如将手势识别技术与AI进行结合,实现更精确的预测和命令控制,以及适用于更多场景的应用。
二、AR/VR技术AR技术是利用摄像头进行实时图像处理,并将其与虚拟内容混合展示的技术。
在现实世界中,将虚拟物体与现实物体融合,可以实现现实增强,使得用户可以看到更真实的效果。
VR技术则是通过虚拟现实设备搭建虚拟现实环境,让用户有身临其境的感觉。
AR和VR技术常常联手应用,带给用户更加真实的感受和视觉冲击。
AR/VR技术已经应用在了广告、教育、娱乐、游戏等众多领域。
例如在电影中制造想象中的世界或在游戏中重现历史场景,这些应用让用户可以从屏幕中获得完全不同的体验感受。
三、语音交互技术语音交互技术是通过语音识别和自然语言处理技术,让人们在日常生活中可以通过语音与设备进行智能交互的技术。
语音交互技术在智能音箱、无人驾驶等新兴领域得到极大的应用,同时,还在医疗、助听器等实际应用中得到了广泛的应用。
未来, 语音交互技术将成为人机交互领域的重点关注领域,随着人工智能的不断发展完善,语音交互技术的应用领域将如同天马行空。
例如,语音识别技术的应用将会让医疗更加安全和高效,智能音箱将会变得更加普及便捷,无人驾驶车辆将迎来更加精准、高效的人机交互体验。
人机交互技术知到章节测试答案智慧树2023年最新黑龙江科技大学第一章测试1.人机交互可划分()三个要素。
参考答案:交互;计算机;人2.人机交互只研究计算机等机械装置,不研究人的因素。
()参考答案:错3.微软的DOS系统主要是基于键盘的命令行的交互方式。
()参考答案:对4.上世纪60年代中期,基于()成为大多数计算机的主要交互方式。
参考答案:键盘的命令行接口5.命令行界面,操作员主要通过操作键盘输入数据和命令信息,界面输出以()为主。
参考答案:字符6.图形用户界面的主要特点是()。
参考答案:桌面隐喻;所见即所得;直接操纵;WIMP技术7.自然人机交互阶段目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行智能交互操作。
()参考答案:对8.人机交互方式多种多样,比如()等,都是未来智能交互技术发展的方向。
参考答案:体感识别;手势识别;图像识别9.完整的人体动作分析过程主要包括()部分。
参考答案:答案选项均正确10.虚拟现实交互技术在医疗领域的应用,包括以下几个方面()。
参考答案:手术规划及导航;远程协作手术;虚拟手术训练;远程会诊第二章测试1.认知过程即是认识客观事物的过程,即对信息进行加工处理的过程,反映客观事物特征与内在联系的心理活动。
()参考答案:对2.格式塔心理学认为这个图形属于()。
参考答案:接近法则3.人与计算机的交互中,用户接受计算机输出的信息,向计算机输入信息,这个过程主要通过()感知完成的。
参考答案:答案选项均包括4.视觉感知可以分为两个阶段()。
参考答案:解释信息阶段;受到外部刺激接收信息阶段5.内部感觉是指反应机体内部状态和内部变化的感觉,包括()等。
参考答案:体位感觉;深度感觉;内脏感觉6.认知划分为两个模式()。
参考答案:思维认知;经验总结7.形象记忆以思想、概念或命题等形式为内容的记忆。
()参考答案:错8.想象是人在头脑里对已储存的表象进行加工改造形成新形象的心理过程。
()参考答案:对9.思维模型牵涉到两个过程“构建”和“运用”,人们既可能进行有意识的思维处理,也可能进行无意识的思维处理。
自然人机交互普适计算以人为中心的特点迫切需要和谐、自然的人机交互方式,即,能利用人的日常技能进行交互、具有意图感知能力,与传统的人机交互方式相比,它更强调交互方式的自然性、人机关系的和谐性、交互途径的隐含性、及感知通道的多样性。
普适计算环境中,交互场所将从计算机面前扩展到人们生活的整个三维物理空间,交互方式应适合于人们的习惯并且尽可能不分散用户对工作本身的注意力。
和谐自然的人机交互是实现普适计算环境,使其脱离桌面计算模式的关键所在。
2.3. 无缝的应用迁移计算实体与用户在物理空间中的高度移动性是普适计算环境的一个重要特征。
为了实现能“随时随地”为用户提供透明的数字化服务,必须解决无缝的应用迁移这个核心问题,即随着用户的移动,伴随发生的任务计算必须一方面保证持续执行,另一方面任务计算可灵活地无干扰地移动。
“移动计算”的研究以解决物理链路层面上可靠的移动互联为目标,而无缝的应用迁移则需在“移动计算”的基础上,着重从软件体系的角度解决由于计算实体与用户的高度移动带来的服务级的计算移动与软件流动。
2.4. 2.4. 上下文感知普适计算环境最终必须有自适应、自配置、自进化的能力,所提供的服务能和谐地辅助人的工作,最大程度地减少人对行为方式及环境的关注,而把注意力集中在人所要完成的工作本身。
为此,系统首先必须知道整个物理环境、计算环境、用户状态等方面的静态和动态信息,即上下文(context)。
只有具有上下文感知能力,才有可能根据具体情况采取最合适的动作自主、自动地为人们提供透明式的服务。
为此,需重点研究上下文感知技术,包括上下文的采集、建模、推理及融合等。
上下文感知技术是实现服务自发性和无缝移动性的关键。
2005 年国家自然科学基金委同时资助了两个以普适计算为主题的重点项目“普适计算的关键理论与技术研究”和“普适计算研究-手语无障碍信息服务的普适计算”,分别由上海交通大学、浙江大学、香港大学联合获得,以及北京工业大学、中山大学、中科院计算所联合获得。
国家自然科学基金委在 2004 年与2005 年两年中还资助了四个面上项目,分别为:浙江大学的“普适计算中的网格接入:轻量级Portal、动态协同及语义支持”(2004)北京大学的“普适计算中基于上下文感知的个性化智能人机交互研究”(2004)西安交通大学的“基于普适环境的上下文感知共享模型研究”(2005)浙江大学的“面向普适环境的协同编辑中若干基础问题的研究”(2005)5.2. 自然人机交互随着普适计算中信息空间与物理空间的融合,人与计算环境的交互将从计算机面前扩展至人们生活的整个三维物理空间,人之活动场所,时时处处皆有交互。
在普适计算环境中,人机交互的目标是利用人们的日常技能与习惯进行交互,同时尽可能不分散用户对工作本身的注意力。
终极目标是使得人与计算环境的交互变得和人与人之间的交互一样自然、一样方便。
3)基于视觉的交互虽然人们可不利用视觉进行相互交流沟通,如,仅通过谈话或仅用文字,但人们通常更乐于面对面地沟通,原因在于,通过相互所见,沟通可变得更加丰富、更加直接。
人的意图和情感通常都是通过行为以及一些形体的微小变化而表现出来,肢体语言如表情、点头、个性化手势、身体移动方式、眼神等都是人与人沟通的重要信息,这些都是人与人交互的重要组成部分。
通过视觉通道感知人的行为与意图,是自然人机交互必然要追求的目标。
基于视觉的交互,重点即在于让计算设备也能感知人们通过行为、肢体语言等视觉通道表达出来的意图、情感等高层个体化信息,其远期目标是能理解人们在日常生活中的任何活动与行为,从而使得人的任一动作与行为都成为交互的一部分,达到无时无刻、无处不在的实时感知。
由此可以知,基于视觉的交互其核心在于解决计算设备的视觉通道输入问题。
基于视觉的交互可通过多种计算机视觉技术实现交互的视觉通道输入[39],当前的研究热点包括:存在与位置判别:场景中是否有人?多少人?具体位置在哪里?身份识别:用户到底是谁视线跟踪:用户正在看什么?姿势识别:在语义上理解头/手/人运动的具体含义。
行为识别:用户正在做什么事情?表情识别:用户当前的情感状态如何?高兴还是沮丧?愤怒还是哭泣?5.4. 上下文感知由于普适计算系统运行在极其动态和异构的计算环境中,智能实体需要能够感知环境变化,并根据动态场景自适应地调整服务状态。
上下文感知计算(context-aware computing)即指能够根据上下文的变化自动地作相适应的改变和配置,为用户提供合适的服务在上下文感知计算中,有四个主要问题:上下文信息的获取、上下文信息的建模、上下9文信息的管理、上下文信息的推理。
当前上下文获取中研究最多的是如何获取设备和用户所处的位置信息。
了解设备和用户的位置,非常有助于我们提供更有针对性的服务。
这种对位置信息的获取被称为位置感知。
位置感知目前已成为普适计算领域中一个非常活跃的研究方向,UbiComp’05录用的22篇论文中有8篇是关于位置感知[4],占三分之一,其热门程度可见一斑。
当前已有多种技术与设备解决不同条件下的位置测定与位置信息的跟踪,如使用红外线、无线射频、超声波、计算机视觉技术等[23]。
6. 面临的挑战随着研究的不断深入,普适计算正面临着更深层次的技术需求。
围绕人活动行为的“随时随地”与“以人为本”是普适计算理念中最关键的两点。
随着用户活动的时空范围的扩大,普适计算环境将表现出前所未有的动态性、异构性以及多样性、设备的种类繁多、彼此功能和能力各异、网络通信协议多样、资源状态动态变化等等都要求系统能够自动做出适当调整以继续服务。
因此,用户的高度移动性将对普适计算带来多重挑战:(1)迫切需要一种比智能空间更为自然、有效的、具有高度流动性的普适计算模型,在该信息化生活服务环境中,应直接以人为中心,在任意时刻,所需服务都会像影子一样以最佳方式出现在用户身边;(2)上下文的建模及其感知目前还处于比较浅的层次,而对时序、空间、多尺度上下文的建模并进行深入的加工处理,提供对用户高度流动性的支持,是当前极为迫切的问题。
如何对上下文深层次多尺度的建模,使用新的分析组织使用手段,以便更好的减少普适计算中对用户的干扰,是当前极其重要的研究课题;(3)人机交互理论和技术需要突破。
目前的计算技术不是以人为中心的,其交互方式不是自然的。
普适计算从根本上改变了人使用计算机的方式,要使计算机服务于人,提供新型的、行为感知理论和技术具有重要意义,在这一方面,目前的研究成果还12不能满足需要。
(4)为满足普适计算环境中对用户无缝的应用迁移、无线、Ad-Hoc 方式、上下文驱动和非连续性服务QoS 保障等方面的要求,迫切需要构建一种自适应的、高度动态、强可扩展性的、支持无缝移动性的、更加有效的软件基础设施。
普适计算已成为继桌面计算后的又一次计算模式的革命。
欧美各国的政府、学术界、工业界都已高瞻远瞩地投入了巨大的人力、财力进行相关研究。
但是与国外普适计算的科研水平相比,我国尚有很大差距,原因是多方面的。
第一,普适计算本身是建立在移动计算、无线通讯、嵌入式系统、人机交互、数据管理等众多领域基础上的一种全新的计算模式,基础要求较高,尤其需要多学科交叉与合作;第二,普适计算也是实践性很强的学科领域,它需要一定的产业基础,需要与工业界的交流与合作;第三,普适计算所涉及的一些关键技术需要较为长期深入地研究,更需要一些有远见的有力度的科研投入。
变革也是一种机遇,我国的计算机界和产业界有必要、也完全可能在此领域中做出高水平的研究成果,从而在普适计算时代到来时掌握主动。
__普适计算的现状与趋势(转载)技术讨论2008-10-25 20:39:29 阅读67 评论0 字号:大中小随着计算机、网络等技术的蓬勃发展,信息技术的软件和硬件环境均发生了巨大的变化,这种变化使得由通信和计算机构成的信息空间与人们生活和工作的物理空间逐渐融为一体。
在这种背景下,普适计算应运而生。
南开大学计算机系教授辛运帏博士等对国内外普适计算的现状与趋势,以及天津普适计算研究的切入点进行了分析。
一、普适计算的提出普适计算(Pervasive Computing)也称无处不在计算(Ubiquitous Computing),它集移动通信技术、计算技术、小型计算设备制造技术、小型计算设备上的操作系统及软件技术等多种关键技术于一体,通过将普适计算设备嵌入到人们生活的各种环境中,使通信服务以及其它基于信息网络的各种“以人为中心”的计算和信息访问服务在任何时候、任何地点都成为可能,许多计算设备通过全球网络为使用者提供更加人性化的服务。
普适计算技术彻底地改变了“人使用计算机”的传统方式,让人与计算环境更好地融合在一起,在不知不觉中达到“计算机为人服务”的目的。
普适计算技术以人的需求为中心,从根本上改变了人去适应机器计算的被动式服务思想,强调用户能在不被打扰的前提下主动、动态地接受网络服务。
它改变了计算只局限于桌面进行的传统,使用户能以各种灵活的方式享受计算能力和系统资源。
它将计算嵌入到人们的日常生活中,实现任何地点、任何时候、任何人都能访问任何信息的交互,能在真正意义上实现以人为本的生活方式。
二、普适计算体系结构普适计算体系结构主要包括普适计算设备、普适计算网络、普适计算中间件、人机交互和觉察上下文计算四个方面。
1.普适计算设备:一个智能环境可以包含不同类型的设备,如传统的输入输出设备、无线移动设备和智能设备。
理想状态下,普适计算应该包括全球范围内嵌入的具有主动或者被动智能型的每一个设备,能够自动搜集、传递信息,并且根据信息采取相应行动。
2.普适计算网络:随着计算机软硬件技术的发展,普适计算设备的数量将成倍增长,这对现有技术提出了更高的要求。
除了扩展基本结构以适应需要之外,全球化网络也必须修改现有的应用来完成普适计算设备到现实社会系统的集成。
3.普适计算中间件:除了分布式计算和移动计算,普适计算还需要中间件来完成网络内核与运行在泛化设备上的终端用户应用程序之间的交互。
普适计算中间件应从用户的角度出发协调网络内核和用户行为间的交互,并且保持用户在泛化计算空间的自然感。
4.人机交互和觉察上下文计算:普适计算使计算和通信能力无处不在的融合在人们生活和工作的现实环境中,人机交互的不可见性是必需的。
因此,普适计算提出了一种新的人机交互方式——蕴涵式人机交互,它需要系统能觉察在当时的情景中与交互任务有关的上下文,并据此做出决策和自动地提供相应的服务。
普适计算模式下上下文将随任务而变化,而且由于工作环境是现场,其中的背景情况不但复杂而且是动态变化的,使上下文的动态性问题更加突出。
三、应用领域普适计算最重要的应用方向就是各类信息终端产品。
普适计算的应用概念最早被IBM公司提出,其目标就是发展更具实用意义的各类信息终端产品,从而真正实现电子商务向信息终端产品的延伸。