美國(guó)薩繆·赫斯特博士，觸摸屏之父

主人尚在歸途，而家里的空調(diào)已適時(shí)調(diào)好溫度，浴缸緩緩注入適度的水，只待為主人洗去旅途的疲憊；一枚深諳主人偏愛(ài)的別針及時(shí)為其打開(kāi)優(yōu)美的旋律或精彩的電視節(jié)目；地板準(zhǔn)確感知主人的位置，其6英寸之內(nèi)的各類(lèi)控制器自動(dòng)進(jìn)入待命狀態(tài)；室外，主人鐘愛(ài)的老楓樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)喜人，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)準(zhǔn)確感知其根部濕度狀態(tài)，適時(shí)給它解渴……

這是一個(gè)夢(mèng)幻的高科技之家，它的主人就是享譽(yù)世界的IT巨人比爾·蓋茨。而在中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所的陶建華研究員看來(lái)，打造上述高科技之家的關(guān)鍵因素可以歸結(jié)到現(xiàn)代“人機(jī)交互”科技的勃興上來(lái)。的確如此，基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，人與機(jī)器之間的互動(dòng)朝著智能化方面邁進(jìn)，而蓋茨創(chuàng)立的微軟更是以視窗系統(tǒng)使得人機(jī)交互界面更加友好，從而催生了個(gè)人電腦時(shí)代。

從鍵盤(pán)到鼠標(biāo)

人機(jī)交互作為一個(gè)科學(xué)概念看似深?yuàn)W，其實(shí)，它早已進(jìn)入人們的日常生活，大到飛機(jī)、汽車(chē)，小到相機(jī)、手機(jī)等。從事多年該領(lǐng)域研究的陶建華介紹說(shuō)，人機(jī)交互簡(jiǎn)而言之，就是用一種溝通方式，讓計(jì)算機(jī)（和裝配計(jì)算機(jī)的設(shè)備）明白我們的意思，為我們服務(wù)。從專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)解釋?zhuān)藱C(jī)交互是一門(mén)研究系統(tǒng)與用戶之間交互關(guān)系的學(xué)問(wèn)，這里的系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。

人機(jī)交互的歷史應(yīng)追溯到計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)的出現(xiàn)，而這一發(fā)明將計(jì)算機(jī)帶入了字符用戶界面時(shí)代。1964年，美國(guó)人道格·恩格爾巴特發(fā)明了實(shí)際意義上的鼠標(biāo)，使得人機(jī)交互有了技術(shù)性突破，以致現(xiàn)在鍵盤(pán)和鼠標(biāo)仍然作為人機(jī)交互的重要手段。圖形用戶界面隨之出現(xiàn)，才有了計(jì)算機(jī)的主機(jī)時(shí)代和個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)代。自圖形用戶界面出現(xiàn)至今的幾十年中，人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用日益普及，成就了個(gè)人電腦時(shí)代的輝煌。

在這一過(guò)程中，操控計(jì)算機(jī)似乎還是一件高精尖人才才能干的事，對(duì)于操控能力的高要求使得許多人望而卻步。20世紀(jì)90年代后期以來(lái)，隨著高速處理芯片、多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，人機(jī)交互的研究重點(diǎn)放在了智能化交互等方面，也就是開(kāi)拓以人為中心的互動(dòng)技術(shù)和模式。

用手勢(shì)、眼球、腦電波發(fā)指令

以人為中心的智能互動(dòng)目前能達(dá)到什么水平呢？瑞士科學(xué)家的答案讓人無(wú)比振奮。4月24日，他們向世界展示了一款可由思維操控的機(jī)器人，一名身在百公里外的癱瘓者借助電腦傳輸信號(hào)，向其發(fā)出腦電波指令，機(jī)器人就能快速行走。這與用鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的傳統(tǒng)人機(jī)交互相比，無(wú)疑是一場(chǎng)偉大的“變革”。

對(duì)這場(chǎng)變革人們期待已久。陶建華說(shuō)，傳統(tǒng)方式下，計(jì)算機(jī)通過(guò)多種設(shè)定的程序與人交互，需要人去主動(dòng)適應(yīng)計(jì)算機(jī)，而新交互模式則是相反。微軟首席研究與戰(zhàn)略官克瑞格·蒙迪將新交互模式稱(chēng)之為“自然的用戶界面”，他認(rèn)為其“將改變一切現(xiàn)有的做法”。

實(shí)際上，人們已經(jīng)從近些年快速發(fā)展的信息科技中真切感受到這一點(diǎn)。倫敦帝國(guó)學(xué)院在研究人類(lèi)眼睛活動(dòng)與大腦感知之間的關(guān)系基礎(chǔ)上，發(fā)明了一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)捕捉眼球細(xì)微動(dòng)作的紅外線感應(yīng)裝置“眼標(biāo)”。通過(guò)它，人們能用眼睛打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)鏈接，進(jìn)行打印、存盤(pán)等操作。風(fēng)靡全球的蘋(píng)果手機(jī)先是以多點(diǎn)觸控技術(shù)掀起“指尖風(fēng)暴”，緊接著又用Siri拉開(kāi)了語(yǔ)音交互的序幕。

人們有理由相信，全新的人機(jī)互動(dòng)體驗(yàn)即將走入日常生活，我們手指的揮動(dòng)、眼珠的轉(zhuǎn)動(dòng)、心中的渴望，都可以自動(dòng)傳遞給善解人意又溫馨周到的各類(lèi)“伙伴”。于是，一個(gè)冬日的清晨，你揮一揮手，窗簾便緩緩拉開(kāi)，第一縷陽(yáng)光灑進(jìn)來(lái)；一個(gè)春日的午后，花園里孩子輕輕上揚(yáng)嘴角，美妙的瞬間就化作照片，自動(dòng)成為永恒。

讓人機(jī)交互無(wú)處不在

陶建華指出，由于新一代高速互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU計(jì)算能力成倍增長(zhǎng)等因素，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，將成為人與人之間交互或人與信息源、外部世界交互的媒介。在這種環(huán)境下，計(jì)算將無(wú)處不在，與此相應(yīng)，人機(jī)交互也將隨時(shí)隨地。

實(shí)際上，早在約20年前，美國(guó)施樂(lè)帕洛阿爾托研究中心首席科學(xué)家馬克·瓦瑟就預(yù)見(jiàn)到“無(wú)所不在的計(jì)算”。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站會(huì)消失，因?yàn)橛?jì)算會(huì)變得無(wú)處不在。當(dāng)人類(lèi)對(duì)某些事物掌握得足夠好的時(shí)候，這些事物就會(huì)成為生活中不可分割的一部分，人們就會(huì)慢慢地忽略其存在。今后，許多計(jì)算裝置會(huì)變成不可見(jiàn)的計(jì)算機(jī)，計(jì)算也會(huì)變成無(wú)處不在，不可見(jiàn)的人機(jī)交互也會(huì)無(wú)處不在的。就像我們時(shí)刻呼吸著的氧氣一樣，我們看不見(jiàn)卻可以體驗(yàn)到。

華盛頓大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)系特聘教授詹姆斯·蘭代曾展望道：“未來(lái)的一個(gè)遠(yuǎn)景是：我們?cè)诮换サ臅r(shí)候，可以跟計(jì)算交互，而不是計(jì)算機(jī)。”計(jì)算機(jī)的消失，并不是指它不復(fù)存在，而是隱藏了控制的界面，使得用戶更多地關(guān)注于任務(wù)本身而非操作方式，從而使人機(jī)交流變得更加自由、隨性、便捷。若完成了這樣的飛躍，那么人機(jī)交互在應(yīng)用客戶群體上將有很大拓展。簡(jiǎn)單化的高科技將不再受年齡和認(rèn)知力等因素的限制，可以更好地服務(wù)于老年人和殘疾人等弱勢(shì)群體。

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