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誰將取代觸控屏:HoloLens還是其他人機(jī)界面?
時間:2016-07-14 22:59   來源:VR村   責(zé)任編輯:毛青青

  下一個人機(jī)界面會是什么?誰將會取代鍵盤和觸控屏?《大西洋》(Atlantic)近日發(fā)布文章對此進(jìn)行了深度解析,稱計(jì)算機(jī)的問題在于,它仍然是人類與他們想要做的事情之間的中介者,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)未來或許可以將計(jì)算機(jī)剔除在外,產(chǎn)生下一個重要的界面。不過,有的專家還有要激進(jìn)得多的想法:開發(fā)界面來支持大腦與計(jì)算機(jī)之間的直接通訊。

  以下是文章主要內(nèi)容:

  電腦鍵盤對于正在使用它的人來說并不顯眼。它設(shè)計(jì)得為人所感知,產(chǎn)生的聲音被人聽見,但大多時候它的存在都不會引起注意。一旦你習(xí)慣使用它了,你通常都不會將注意力放在你所按的按鍵或者那些按鍵所產(chǎn)生的咔嗒聲上。相反,你是沉浸于電腦屏幕上出現(xiàn)的東西。

  從這方面來看,技術(shù)一直以來都是扮演中介者的角色,通過它人類能夠與他們的環(huán)境產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。最早期,當(dāng)人類能利用身體來完成工作時,他們開發(fā)了工具,讓它們來幫忙完成那些事情,如斧頭、錘子和皮帶輪。一千年來,機(jī)器變得能夠處理越來越復(fù)雜的體力勞動,而人類仍要承擔(dān)大部分的信息處理工作。在上一世紀(jì),這一點(diǎn)發(fā)生了巨大的變化。

  由于計(jì)算機(jī)能夠處理諸如密碼破譯、復(fù)雜運(yùn)算的任務(wù),該平衡發(fā)生了變化?商幚頂(shù)據(jù)的機(jī)器需要比簡單的杠桿或者車輪復(fù)雜得多的界面。不過,同樣的在信息任務(wù)上帶來全新人機(jī)協(xié)作方式的界面也會受到其自身設(shè)計(jì)的制約。

  信息處理問題

  “這催生了信息處理問題!泵绹鴩易赃m應(yīng)神經(jīng)技術(shù)中心副主任格文·沙爾克(Gerwin Schalk)表示,“忽然之間,在我們與環(huán)境的交互中,并不只有人和某種工具了,當(dāng)中還有某樣?xùn)|西——它就是計(jì)算機(jī)!

  在沙爾克看來,問題在于,人類和計(jì)算機(jī)能夠做的事情要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于橫在二者之間的界面允許他們做的事情。

  “計(jì)算機(jī)非?焖伲鼈兎浅O冗M(jìn),它們能夠在剎那之間處理海量復(fù)雜的數(shù)據(jù)!彼f,“人類則很擅長其它的事情。對于某個嘲,他們能夠一眼就看出正在發(fā)生什么事情。他們能夠建立起復(fù)雜的關(guān)系,F(xiàn)在出現(xiàn)的問題是通訊問題。所以根本性的問題在于,極其強(qiáng)大復(fù)雜的人類要如何與日益復(fù)雜能干的環(huán)境進(jìn)行交互?機(jī)器人非常復(fù)雜,計(jì)算機(jī)非常復(fù)雜,我們的手機(jī)也非常復(fù)雜!

  在技術(shù)史的當(dāng)前階段,界面設(shè)計(jì)的目的是使得計(jì)算機(jī)能夠在人類感知運(yùn)動系統(tǒng)的界限內(nèi)做舊能多的事情。鑒于眾人使用電腦的目的,這一安排非常合理。大多時候,人們是用電腦來瀏覽資訊,編寫文本,或者看照片視頻!熬湍且稽c(diǎn)而言,鍵盤和鼠標(biāo)——還有觸控板,以及由于可靠性相對不足而不那么普遍的語音控制——仍然很便宜,很適合處理那些任務(wù)!睓C(jī)器人專家、Mayfield Robotics首席技術(shù)官Kaijen Hsiao指出。但對于其他人來說,傳統(tǒng)的界面其實(shí)并不足夠。

  “如果我想要給計(jì)算機(jī)解釋我大腦中的某個復(fù)雜的計(jì)劃、意圖或者看法,我們無能為力!鄙碃柨苏f道。

  簡單來說,這是一個比人際溝通更有挑戰(zhàn)性的溝通問題——它本身就很復(fù)雜,且有多面性。人際溝通中通常都會伴隨某種程度的語言轉(zhuǎn)換。而與機(jī)器溝通所需的額外步驟則極其麻煩。

  “當(dāng)你試圖向計(jì)算機(jī)或者機(jī)器人解釋同一件事情時,你得將大腦中的鮮活意象轉(zhuǎn)化成符合語法和語義學(xué)的語言,這一過程已經(jīng)喪失了很多的鮮活性和語境!鄙碃柨苏f道,“之后,你將那些語言轉(zhuǎn)化成手指運(yùn)動,通過計(jì)算機(jī)鍵盤輸入那些句子。認(rèn)真想想,你就知道這有多荒謬!

  從實(shí)踐層面來看,對于大多數(shù)人說,這種荒謬是不存在的。畢竟,要編寫郵件,你得使用鍵盤來輸入內(nèi)容。

  “然而,如果你站在很高的層面來思考相比以往我們與環(huán)境的交互已經(jīng)變得有多可悲,你就能發(fā)現(xiàn)問題所在,事實(shí)上該問題還可以量化!鄙碃柨酥赋觯叭魏涡问降娜祟惤涣魉俣榷疾怀^每秒鐘50拍——不管是口頭交流還是敲字交流。那基本上就是人類給外部技術(shù)設(shè)備傳輸信息的最快速度。每秒50拍可以說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,簡直是可悲。想想計(jì)算機(jī)和大腦每秒鐘能夠內(nèi)部處理多少GB的數(shù)據(jù),就知道這是何等量級的錯配啊。”

  微妙的通訊形式

  隨著機(jī)器變得越來越先進(jìn),這種錯配會變得愈發(fā)明顯。數(shù)位機(jī)器人專家稱,要是沒能改進(jìn)現(xiàn)有的界面,那么人類最終將無法在機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等領(lǐng)域取得進(jìn)展。“隨著語音識別、自然語言處理、臉部識別等技術(shù)變得越來越出色,我們與機(jī)器的通訊應(yīng)當(dāng)能夠超越屏幕,包含部分我們用來與其他人互動的較為微妙的通訊形式。”在麻省理工學(xué)院研究人機(jī)交互的凱特·達(dá)林(Kate Darling)指出,“如果我們希望機(jī)器能夠模擬人類的情感狀態(tài),那么讓它通過音調(diào)、活動及其它線索表達(dá)出來,它的能力就會得到更加完整的表現(xiàn)!

  這種線索必須要成為整個流暢交互過程的一部分。舉例來說,要保證能夠給與飛行員共事或者在手術(shù)室與醫(yī)生共事的機(jī)器人打造微妙的通訊形式——在那些嘲中,人類需要能夠預(yù)測機(jī)器人要做什么,同時還得將注意力集中在他們自己在做的事情上!叭藗儠诟鞣N場合與機(jī)器人共事,他們需要知道機(jī)器人的下一步行動!倍趴舜髮W(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室主任米西·卡明斯(Missy Cummings)指出,“跟其他人一塊時,我們會利用我們的周邊視覺來觀察他們的細(xì)微動作,從而推斷出他們的行動,而機(jī)器人則不能像人類那樣流暢行動。因此,我們必須要知道該如何理解更加細(xì)微的交互,比如通過結(jié)合利用光和聲!

  在一些嘲中,如人在駕駛,需要注意路況的時候,語音通訊仍然是最好的交互界面!爱(dāng)然,語音通訊的問題在于,語音識別系統(tǒng)還不夠出色!笨魉拐f道,“我不知道語音識別系統(tǒng)未來能不能達(dá)到識別語境的程度。語境可以說是對話的藝術(shù)!

  目前已經(jīng)有公司在大力改進(jìn)基于語音的界面,像Siri這樣的數(shù)字助手和像亞馬遜Echo這樣的智能設(shè)備將會在人們的日常生活中扮演越來越重要的角色。與此同時,其它的中介型界面也很可能將迎來改進(jìn)。

  增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)

  觸控屏在某種程度上已經(jīng)獲得了改進(jìn)。該界面曾在很長一段時間里被認(rèn)為對于流行設(shè)備毫無價值,因?yàn)樵摷夹g(shù)不夠出色。“觸控屏按鈕?”2007年iPhone推出時有人在Engadget網(wǎng)站上評論道,“壞主意,這玩意永遠(yuǎn)都會行不通!(沙爾克認(rèn)為iPhone是人機(jī)交互“意義深遠(yuǎn)的進(jìn)步”,但也只算是“緩解策略”。)不過,到目前為止,其它的界面——語音控制、手寫數(shù)字轉(zhuǎn)換器、運(yùn)動控制等等——都還沒真正實(shí)現(xiàn)騰飛。

  很多技術(shù)專家認(rèn)為,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)的興起將會產(chǎn)生下一個重要的界面。但有數(shù)位工程師和學(xué)者指出,這樣的躍進(jìn)將需要目前還未出現(xiàn)的技術(shù)進(jìn)步。

  一方面,時下 的混合現(xiàn)實(shí)平臺在實(shí)時繪制用戶所在的現(xiàn)實(shí)世界方面都不夠 。也就是說,該類系統(tǒng)便于將網(wǎng)頁或者其它的虛擬元素投射到你所在房間的墻壁上,但它們還遠(yuǎn)未能夠做些足夠革命性的事情來徹底改變?nèi)祟愃伎既藱C(jī)交互的方式。

  對于開發(fā)者來說,這些系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一在于,理解非虛擬世界在不同時候?qū)θ祟惖闹匾潭取Q言之,你周圍的現(xiàn)實(shí)世界需要變得可見嗎?多大程度上需要變得可見?喬治亞理工學(xué)院交互式計(jì)算教授布萊爾·麥金泰爾(Blair MacIntyre)舉例說道,對于電話會議,使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)要比虛擬現(xiàn)實(shí)好得多!澳憧隙ú恢皇窍胍娫挄h的虛擬現(xiàn)實(shí)版本,因?yàn)槲铱赡苄枰纯次业墓P記,或者在電腦上輸入信息,又或者需要小心拿起我的咖啡杯,避免將其弄翻!

  麥金泰爾喜歡將這一問題稱作“喝破問題”,即你在玩視頻游戲時會需要停下來喝口破!霸谔摂M現(xiàn)實(shí)中,那不容易做到!彼f,“但在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中,那就好辦點(diǎn)!彼J(rèn)為,最終,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將能夠追蹤較小的物體,擴(kuò)增現(xiàn)實(shí)世界中較小的東西,這會使得它的應(yīng)用程序和界面變得更加先進(jìn)。顯示屏將會變得更加清晰。例如,在機(jī)場查看航班信息,會意味著利用混合現(xiàn)實(shí)來在你眼前查閱信息,而不是通過智能手機(jī)查找相關(guān)信息,也不是在機(jī)場中尋找實(shí)體的展示板。

  “但我覺得我們?nèi)孕枰I盤和觸控屏來輸入信息!彼f,“觸覺反饋非常重要。我在HoloLens上試過通過空中的虛擬鍵盤觸控輸入。它們不大好使是吧?因?yàn)榈侥憧吹绞种篙斎胨a(chǎn)生的視覺反饋或者聽到聽覺反饋時,你還會有意識地控制手的輸入動作!

  他說,未來,對于智能手機(jī)用戶而言已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的操作動作最終可能會應(yīng)用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)當(dāng)中。對于這種界面,很多人都會聯(lián)想到科幻電影《少數(shù)派報告》(Minority Report)。在該電影中,一系列的手勢可以用于執(zhí)行復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)!拔覍ξ磥淼腍oloLens有這種愿景!丙溄鹛栒f,“到那時候,我或許還會用手機(jī)或者小型平板電腦來進(jìn)行 的交互,而當(dāng)視覺追蹤技術(shù)變得足夠出色的時候,我就可以在空中做出縮放或者拖動旋轉(zhuǎn)手勢,因?yàn)橄到y(tǒng)能夠準(zhǔn)確追蹤我的手指動作。不過,HoloLens必須要做得比現(xiàn)在出色,我想未來它會變得更好的!

  計(jì)算機(jī)的問題

  不過,更好的界面不僅僅要在技術(shù)上具有可行性。它們還要能夠取悅用戶。這或許是iPhone最大的成就之一;該設(shè)備本身外觀時尚漂亮,人們喜歡與之交互。出色的設(shè)計(jì)讓iPhone感覺很直觀,盡管有吸引力的界面可能比直觀的界面來得更加重要。例如,當(dāng)基于手勢的界面不是很直觀的時候,有一整個研究社區(qū)致力于對其進(jìn)行改良。杜克大學(xué)的機(jī)器人專家卡明斯認(rèn)為,這不一定是好事。她說,人類習(xí)慣于將手勢當(dāng)做是強(qiáng)調(diào)某事的方式,但除了需要打手語的人之外,“我們實(shí)際上有多經(jīng)常使用手勢呢?”她補(bǔ)充道,“那種方式實(shí)際上增加了你的心理工作負(fù)荷,因?yàn)槟惚仨氁涀∷胁煌謩莸囊馑!?/P>

  另外,并不是說鍵盤特別直觀,F(xiàn)在,它們對于很多人來說或許是第二天性,但以往情況則不一樣!跋胂肟矗幢闶乾F(xiàn)在,你是在使用水平的指向設(shè)備,鼠標(biāo)與屏幕是呈垂直關(guān)系。”杜克大學(xué)的另一位機(jī)器人專家邁克爾·克拉曼(Michael Clamann)表示,“這種交互很怪異。然后觸控屏出現(xiàn)了,一定程度上解決了那一問題,但其分辨率受限于你的手指的寬度,每一次你觸摸屏幕,你都會覆蓋它的一部分。盡管這些界面都變得更好了,但它們?nèi)源嬖诰窒扌浴!?/P>

  “計(jì)算機(jī)的問題在于,它仍然是人類與他們想要做的事情之間的中介者。”他補(bǔ)充道。

  人機(jī)直接通訊

  我們具體要如何將計(jì)算機(jī)剔除在外呢?一旦在技術(shù)上達(dá)成特定的里程碑,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)就會開始解決這一問題。但相比之下,還有要激進(jìn)得多的想法。在沙爾克位于紐約奧爾巴尼的實(shí)驗(yàn)室,科學(xué)家們正致力于開發(fā)界面來支持大腦與計(jì)算機(jī)之間的直接通訊。他們的主要挑戰(zhàn)之一是,開發(fā)更好的方式來實(shí)時估量大腦在做什么,以理解這背后的含義。沙爾克和他的同事已經(jīng)證明,從大腦活動推知意義理論上是可能的,這一想法對于人機(jī)交互的未來有著令人驚訝的意義。

  “如果你能夠通過某種方式與計(jì)算機(jī)直接交互,繞過你的感知運(yùn)動系統(tǒng)帶來的種種限制,那你就可以讓人的所有感覺、觀念和欲望能夠被技術(shù)直接訪問。”他說,“你可以完全消除這種通訊瓶頸,在技術(shù)和大腦之間打造一種共生關(guān)系!

  我們有理由相信這終有一天有可能會實(shí)現(xiàn)!拔覀円呀(jīng)能夠?qū)⒋竽X信息轉(zhuǎn)化成完整的句子!彼f道,“通過觀察大腦信號,我們可以分辨你是在說某個詞,還是在想象說某個詞。這并非科幻小說。這是已經(jīng)刊登的、且經(jīng)過同行評議的論文!

  然而,如果有某種新界面不久之后改變我們與機(jī)器通訊的方式,那它不大可能會是直接的人機(jī)連接。目前,沙爾克和他的同事在研究因?yàn)榕R床原因大腦被植入電極的病患。即便那樣,他們的研究也容易出錯。正如丹尼爾·恩貝(Daniel Engber)今年早些時候在《連線》的一篇有關(guān)人腦侵入的深度文章中所說的,沙爾克的方法“充其量只是概念驗(yàn)證”。沙爾克也這么向媒體解釋。他說,他正期待的是,有更好的技術(shù)出現(xiàn),使得大腦活動的精密測量無需侵入體內(nèi)的大腦植入物。他說,這如果發(fā)生的話,“那我們將非常接近于顛覆整個世界。”

  “如果你能夠?qū)崿F(xiàn)那一點(diǎn),那它所產(chǎn)生的影響將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類迄今為止所做過的任何事情!彼a(bǔ)充道。你只需要想一想就能讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行你的指令。你只需要用你的意愿就能控制一群無人機(jī)。潛在的影響簡直匪夷所思,而不只是有點(diǎn)令人毛骨悚然!八鼤h(yuǎn)遠(yuǎn)超越人類迄今為止借助技術(shù)對社會所做的事情。不僅僅社會將會改變,生為人類的意義也將會改變!

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