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人机交互的方式有哪些 人工智能人机主要交互方式有哪些类型

人机交互的方式有哪些

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。

下面我们来看看都有哪些人机交互的方式。

一、人机交互的方式有哪些1、触摸式交互

触摸交互目前应用非常广泛,随着触摸屏手机、触摸屏电脑、触摸屏相机、触摸屏电子广告牌等等触摸屏发明创新的广泛应用与发展,触摸屏与人们的距离越来越近,真的是到了可以“触摸”的程度。而触摸屏,由于其便捷、简单、自然、节省空间、反应速度快等优点,而被人们广泛接受,成为了时下最便捷的人机交互方式来源。

而时下最火爆的触摸方式还属多点触摸方式,多点触控技术(Mufti-TouchTechniques)是一种新兴的人机交互技术,在同一个应用界面上,没有鼠标、键盘,而是通过人的手势、手指和其他外在物理物直接与电脑进行交互,改变了人和信息之间的交互方式,实现多点、多用户,同一时间直接与虚拟的环境交互,增强了用户体验,达到了随心所欲的境界。传统的触摸屏仅仅支持单点操作,如果多个点同时触碰,则会出现输入混乱的现象。

2、语音识别

语音识别技术,也被称为自动语音识别AutomaTIcSpeechRecogniTIon,(ASR),其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,例如按键、二进制编码或者字符序列。不可否认,语音识别是未来人机交互最被看好的的交互方式。尤其是针对当下的各种可穿戴式智能设备,通过对话的方式发出命令产生交互是最高效可行的。

语音交互的优势很明显,简单、直接、零学习成本。日常生活中,语言是人与人交流的最常用和直接方式。自然语言对话式的交互,即使是老人和小孩也无需学习。用户可以“无感”地唤醒设备,“无缝”地获取信息、给予指令,毫无生涩和违和感,这才是最好的智能设备交互方式。

3、体感技术

体感技术也可称之为动作识别,亦称作手势识别技术。一提到体感技术,很多人都会觉得未来感十足,像是科幻电影里的情节再现。但这一概念在游戏领域早有涉及,全球三大游戏厂商均推出过自己的体感控制器,如微软和索尼推出的体感辅助设备Kinect和PSMove,任天堂的Wii则一直是以体感进行控制的游戏机。

从键盘到鼠标、再到语音和触摸,再到多点触控,人机交互模式随着其使用人群的扩大和不断向非专业人群的渗透,越来越回归一种“自然”的方式。而体感技术的突破则预示着未来的主要发展方向它让交互方式更为便捷,以一种最原始的方式进行互动。

动作感应技术是目前几乎所有互动体感娱乐产品的核心技术,也是下一代高级人机交互技术的核心。动作感应技术主要是通过光学感知物体的位置,加速度传感器感知物体运动加速度,从而判断物体所做的动作,继而进行交互活动。

人机交互的方式有哪些

人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过输入设备给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。

下面我们来看看都有哪些人机交互的方式。

一、人机交互的方式有哪些1、触摸式交互

触摸交互目前应用非常广泛,随着触摸屏手机、触摸屏电脑、触摸屏相机、触摸屏电子广告牌等等触摸屏发明创新的广泛应用与发展,触摸屏与人们的距离越来越近,真的是到了可以“触摸”的程度。而触摸屏,由于其便捷、简单、自然、节省空间、反应速度快等优点,而被人们广泛接受,成为了时下最便捷的人机交互方式来源。

而时下最火爆的触摸方式还属多点触摸方式,多点触控技术(Mufti-TouchTechniques)是一种新兴的人机交互技术,在同一个应用界面上,没有鼠标、键盘,而是通过人的手势、手指和其他外在物理物直接与电脑进行交互,改变了人和信息之间的交互方式,实现多点、多用户,同一时间直接与虚拟的环境交互,增强了用户体验,达到了随心所欲的境界。传统的触摸屏仅仅支持单点操作,如果多个点同时触碰,则会出现输入混乱的现象。

2、语音识别

语音识别技术,也被称为自动语音识别AutomaticSpeechRecognition,(ASR),其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,例如按键、二进制编码或者字符序列。不可否认,语音识别是未来人机交互最被看好的的交互方式。尤其是针对当下的各种可穿戴式智能设备,通过对话的方式发出命令产生交互是最高效可行的。

语音交互的优势很明显,简单、直接、零学习成本。日常生活中,语言是人与人交流的最常用和直接方式。自然语言对话式的交互,即使是老人和小孩也无需学习。用户可以“无感”地唤醒设备,“无缝”地获取信息、给予指令,毫无生涩和违和感,这才是最好的智能设备交互方式。

3、体感技术

体感技术也可称之为动作识别,亦称作手势识别技术。一提到体感技术,很多人都会觉得未来感十足,像是科幻电影里的情节再现。但这一概念在游戏领域早有涉及,全球三大游戏厂商均推出过自己的体感控制器,如微软和索尼推出的体感辅助设备Kinect和PSMove,任天堂的Wii则一直是以体感进行控制的游戏机。

从键盘到鼠标、再到语音和触摸,再到多点触控,人机交互模式随着其使用人群的扩大和不断向非专业人群的渗透,越来越回归一种“自然”的方式。而体感技术的突破则预示着未来的主要发展方向它让交互方式更为便捷,以一种最原始的方式进行互动。

动作感应技术是目前几乎所有互动体感娱乐产品的核心技术,也是下一代高级人机交互技术的核心。动作感应技术主要是通过光学感知物体的位置,加速度传感器感知物体运动加速度,从而判断物体所做的动作,继而进行交互活动。

《研究简报》第147期 人工智能时代的人机交互(上)——人机合作的效率与平等问题

 

在日新月异的企业数字化浪潮中,大数据、机器学习、人工智能等技术正在不断提升、颠覆各大行业。各大行业可借助算法,改进工作流程,提升工作效率。例如,制造业企业用人工智能替代车间主任去完成机器和工人的调度工作,零售业企业用人工智能辅助店长预测下一个爆品,医院用人工智能为医生推荐诊疗方案。人工智能对劳动力市场的冲击,主要是替代重复性的、基于大量数据分析的任务。而在更复杂的任务中,探索人类决策和算法如何相互结合,利用人工智能技术辅助而不是完全替代人类,是未来人工智能应用中关键的课题。

笔者团队在研究中关注以下问题:人类决策、机器决策和人机合作这三种决策模式在效率上有哪些差异?引入人工智能对劳动力市场的平等性有何影响?本研究得出两点发现:

第一,人类-人工智能合作决策相比于人类决策有非常可观的效率提升。

第二,人工智能辅助可以提升劳动力表现的平等程度,基础表现较差的劳动力可以从人工智能辅助中获得更大的提升。考虑到人工智能完全替代劳动力会带来劳动力市场更大的不平等,“人工智能辅助劳动力”模式是稳定劳动力市场和促进社会公平的优选模式。

一、人工智能的发展趋势是人机合作

目前,人工智能在各行各业的商业应用方兴未艾。现有研究和案例总结得出,在部分应用场景下,人工智能可直接替代人工,而在更多复杂的场景中则以辅助人类决策的形式出现。

现有的实践经验表明,简单任务场景下人工智能直接替代人工可极大提升生产率。例如,零售业企业可以用刷脸支付替代收银员。某零售商的数据显示,一台刷脸支付机器相当于1.5个收银柜台,按早晚班计算,可以减少3个收银员的人力成本,集团每年可节省1344万元。又如,制造业企业可以利用算法替代人工做筹划工作,提升生产效率。管理者可以无死角地实时查看设备和工人的工作状态,并利用算法优化安排工人排班和机器。某重型机械企业听从人工智能的建议,没有增加设备,只是略微增加工人的劳动时间,就实现了两倍的产能提升。

随着人工智能在业界应用的兴起,很多学者开始关注其对劳动力市场的影响。学术研究通过比照真实的人工决策和人工智能决策数据,更为具体地衡量了在不同任务下人工智能与人类决策质量的差距。例如,对比人工智能和法官对被逮捕的犯罪嫌疑人是否可以保释的决策,人工智能可以很大程度上超越人类法官的决策水平,在审前羁押率不变的情况下,让犯罪率下降24.7%。人工智能在心脏病诊疗方面也可以超越医生的判断水平,这主要是因为医生会过分看重人口学特征而不是实际症状,并系统性低估得过肺炎的病人患心脏病的概率。人工智能也同样可以在预测公司营收方面超越研究员。[1]

在更为复杂的、尤其是涉及大量人际交互的场景中,人工智能更多以辅助人类决策的角色出现。例如,在互联网金融中,贷款催收的痛点之一在于单笔额度较低,回款成本较高。借助人工智能技术,互联网金融公司可以依托大数据和机器学习建模,对客户的还款意愿进行分层打分,并提供相应的催收手段和策略。对于还款意愿高的客户,采用提醒版催收话术;对于还款意愿中等的客户,前期使用催收机器人,后期根据催收机器人反馈结果转人工处理;对于还款意愿低的客户,直接转人工处理。据某互联网金融公司统计,通过这一方式,综合回收率可提升5%以上,并且能节省40%的人力成本。又如,以往在线教育的短板之一是教师不能及时观察学生学习反馈、对教学做出调整。而今天,语音识别技术、自适应技术和图像识别技术等人工智能技术都为提升学生学习效果提供了强有力的支持。某在线教育公司还通过收集大量学习行为数据(如观看视频过程中的暂停、拖拽、回放,练习过程中的犹豫时间、看解析等行为),更好地分析学生的学习效果,不断完善教学视频。这些精细提取的学习数据,可能比现场教学分析更加细致,大大节省了教师的精力,可以专心于提升教学内容的质量。在人工智能辅助员工培训方面,有研究表明,在培训员工的三种方式中(人类教练单独培训、人工智能教练单独培训和人类-人工智能教练合作培训),最有效的是人类与人工智能相结合的方式,这主要是因为人类教练可将人工智能总结的内容以更好的沟通方式向员工传达。[2]

本研究集中在探索人工智能辅助人类决策时对效率和公平的影响。

 

二、人类-人工智能合作决策相比于人类决策有非常可观的效率提升

本研究希望进一步理解引入人工智能辅助人类决策的过程中对劳动力市场效率和平等的影响。研究团队基于某公司的历史现金贷实际数据,研究以下三种情形的贷款审批决策的效果:人类单独决策、人类-人工智能合作决策、人工智能单独决策。在人类决策组,决策者看到贷款者的人脸照片和背景信息,并独立做出贷款决策。在人类-人工智能合作决策组,人工智能为决策者提供贷款者基于人脸照片判定的还款倾向(下称“还款分”[3]),决策者根据贷款者的还款分和其他背景信息,综合做出贷款决策。在人工智能决策组,贷款决策完全由人工智能完成。然后我们用贷款者的真实历史表现衡量贷款决策质量,并分析其中的决策机制。

我们首先分析人工智能以不同形式引入决策对于决策质量的影响。如图1最左侧所示,人类决策组、人类-人工智能合作决策组、人工智能决策组的准确率分别是62.4%、70.6%和84.7%,并在统计上有显著差异。人类-人工智能合作决策组相比于人类决策组,准确率提高了13.3%,提升程度非常可观。

 

图1人类决策组、人类-人工智能决策组、人工智能决策组对比

 

决策错误可以进一步分为“错误地拒绝了实际还款的人”和“错误地接受了实际未还款的人”两类错误。图1中间和右侧两列展示了这两类决策错误的占比。人类-人工智能合作决策组相比于人类决策组,在两类错误方面都有所降低。有趣的是,人类-人工智能合作决策组相比于人工智能决策组,仅仅在“错误地拒绝了实际还款的人”方面落了下风(人工智能决策组仅为3.5%),而在“错误地接受了实际未还款的人”比人工智能单独决策表现更好(人工智能决策组为11.7%)。这意味着,人类做最终决策时更注重避免错误地放贷给实际不会还款的人。人类与人工智能的目标不尽一致,可能是造成人们不愿意采纳人工智能辅助的原因。

课题组成员:陈泽阳、刘玉珍、孟涓涓、王曾

作者单位:北京大学光华管理学院

人机交互的发展趋势及进程

1、人机交互基本概念

人机交互(Human-ComputerInteraction,HCI)主要是研究人和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部分。是与认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关的综合学科。人与计算机之间的信息交换主要依靠交互设备进行,主要包括(1)人到计算机的交互设备:键盘、鼠标、操纵杆、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、以及压力笔等;(2)计算机到人的交互设备:打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器、以及音箱等。人机交互的交互技术分类:(1)基本交互技术;(2)图形交互技术;(3)语音交互技术;(4)体感交互技术等。

2、人机交互的三次革命:鼠标--》多点触控--》体感技术

科技与需求双轮驱动下的人机交互三次革命。随着信息技术的高速发展,人机交互技术实现了三次重大革命,(1)鼠标;(2)多点触控;(3)体感技术。

鼠标:苹果设计的世界第一款大众普及鼠标“Lisa”,它在位置指示上比

键盘更加人性化,是“自然人机交互”的始祖,随后鼠标逐步成为计算机的标配;多点触控:苹果将多点触控推向大众。颠覆了传统的“交互模式”,带来全新的基于手势的交互体验。

体感技术:Kinect被誉为第三代人机交互的划时代产品。它利用即时动态捕捉、影响识别、麦克风输入、语音识别等功能,实现了不需要任何手持设备可进行人机交互的全新体验。

3、人机交互的发展趋势:理念变化与设备升级并行

从历次人机交互革命来预测人机交互的发展趋势,人机交互的发展主要体现在交互理念的变化及交互设备的升级,(1)交互理念:①被动接受信息—》主动理解信息;②满足基本功能—》强调用户体验。(2)交互设备:主要取决于输入、输出的变化,①方式自然化;②内容多样化。智能交互技术:基于大数据和云计算推动下的人机交互技术是发展大趋势,通过对交互数据的大量处理形成“交互素材”数据库,搭建智能交互云平台,在此平台下用户和计算机通过各种设备实现自然的交互行为。

4、交互设备的发展趋势和展望关注一:体感设备逐步标配化中的爆发式增长机会

体感交互设备:是一种通过用户的手势、肢体动作等动作与周边的装置或环境互动,而无需使用任何复杂的控制设备。肢体所做动作会被体感传感设备感知,并通过数据处理和算法得知人体具体动作轨迹并反映在装置或环境中,通过体感设备无需接触即可与虚拟空间进行互动。

关注二:可穿戴设备未来几年进入百亿美元市场

可穿戴设备分类:可穿戴设备主要分为可穿戴消费类设备、可穿戴企业和通用设备、可穿戴医疗保健设备、可穿戴工业和军事设备等四大类。目前可穿戴设备产品主要集中在健身及保健、信息、医疗及卫生保健、以及工业及军事四个领域。

全球可穿戴设备频发,催生产业链将持续高景气:可穿戴智能设备作为继智能手机、平板电脑等智能终端之后的重要创新方向,随着GoogleGlass、iwatch、智能腕带、以及可穿戴心脏监测设备等明星产品的陆续推出,逐渐引起关注并成为市场热点。

关注三:多模态交互设备的发展趋势

多模态交互设备是语音交互、体感交互、及触控交互等多种交互模式并行的交互设备。基于多模态交互设备的人机交互:通过交互设备中的多种跟踪模块(人脸、手势、姿态、语音、及韵律)采集用户信息,并理解、处理、及管理后形成虚拟用户表达模块,与计算机进行交互对话,能够极大提升用户的交互体验。

谷歌眼镜引领多模交互时代到来。2012年4月,谷歌公司发布的一款“拓展现实”眼镜,它具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等,通过眼睛对各种功能进行选择。

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