還記得《阿凡達(dá)》嗎？電影里，人類一按啟動(dòng)鍵，一幅全息立體的操作界面即呈現(xiàn)在眼前，隨手一點(diǎn)，程序就打開(kāi)了，隨手一劃，數(shù)據(jù)就按意愿移動(dòng)……公眾何時(shí)能夠擁有這樣的計(jì)算機(jī)？這一問(wèn)題，也在日前在京舉行的2010年中國(guó)人機(jī)交互研討會(huì)上引發(fā)熱議。中國(guó)科學(xué)院軟件研究所戴國(guó)忠教授認(rèn)為，2020年，人和計(jì)算機(jī)的生理界限將漸漸消除。

人機(jī)交互是什么？

人機(jī)交互，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是人類與計(jì)算機(jī)交流互動(dòng)。兩者之間有這樣一個(gè)傳導(dǎo)鏈：通過(guò)人機(jī)接口技術(shù)，使人能夠與計(jì)算機(jī)發(fā)生聯(lián)系;而計(jì)算機(jī)則通過(guò)一種界面，使人能了解聯(lián)系后的效果。

想必生于上世紀(jì)70年代的人還記得，為了使用計(jì)算機(jī)，學(xué)習(xí)DOS命令的辛苦階段吧？沒(méi)錯(cuò)，這就是人機(jī)交互的早期階段。人們只有熟練掌握大量命令語(yǔ)言后，才能高效地操縱計(jì)算機(jī)。

然而，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人機(jī)接口技術(shù)不斷改進(jìn)：從早期的穿孔紙帶、面板開(kāi)關(guān)和顯示燈等交互裝置，發(fā)展到今天的動(dòng)作追蹤、語(yǔ)音識(shí)別、感覺(jué)反饋等具有多種感知能力的交互裝置。

用戶界面的發(fā)展也歷經(jīng)了批處理、命令行、圖形界面三個(gè)階段。自圖形界面問(wèn)世以來(lái)，使不懂計(jì)算機(jī)的普通用戶也可以熟練地使用，計(jì)算機(jī)開(kāi)始走向大眾。于是，用戶的需求被空前激發(fā)，變得越來(lái)越“懶惰”，希望不再通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)而是通過(guò)雙手、語(yǔ)言等直接對(duì)計(jì)算機(jī)下“命令”。

“人類自然形成的與自然界溝通的認(rèn)知習(xí)慣和形式必定是人機(jī)交互的發(fā)展方向。”微軟創(chuàng)始人比爾。蓋茨如是說(shuō)。因此，研究者們也正在努力讓未來(lái)的計(jì)算機(jī)能聽(tīng)、能看、能說(shuō)、能感覺(jué)。“過(guò)去，一直都是人類去適應(yīng)計(jì)算機(jī)，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。”戴國(guó)忠說(shuō)，“未來(lái)計(jì)算機(jī)將朝著適應(yīng)人類的方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)要理解人類的語(yǔ)言和動(dòng)作。”從計(jì)算機(jī)發(fā)展來(lái)看，戴國(guó)忠認(rèn)為有四大趨勢(shì)，即移動(dòng)化、平板化、智能化、3D化。

現(xiàn)實(shí)離理想還有多遠(yuǎn)？

未來(lái)，人類只要通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)、表情等輸入，機(jī)器就知道該做什么，這就是人機(jī)交互的理想狀態(tài)。但問(wèn)題是這樣的“人機(jī)交互”離我們還有多遠(yuǎn)？

實(shí)際上，許多改進(jìn)的人機(jī)交互技術(shù)已在我們生活中得到應(yīng)用。觸屏技術(shù)被視作通往理想人機(jī)交互途中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。以蘋果iPhone手機(jī)為代表，觸屏技術(shù)為我們帶來(lái)了新奇的、簡(jiǎn)單易用的人機(jī)接口，也帶來(lái)了夢(mèng)幻般的操控體驗(yàn)。其實(shí)，1971年，觸摸屏技術(shù)已經(jīng)問(wèn)世，但是這項(xiàng)技術(shù)真正進(jìn)入百姓生活，卻是上世紀(jì)90年代。

目前普遍采用的觸屏主要有電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式和紅外線式等5種類型，iPhone用的就是透射電容式觸屏。在2007年以前，投射電容式觸屏的影響力并不大，正是iPhone以及LG普拉達(dá)手機(jī)的風(fēng)靡讓這項(xiàng)技術(shù)走俏。

語(yǔ)音成為未來(lái)最被看好的人機(jī)交互方式。語(yǔ)音識(shí)別的研究工作可以追溯到20世紀(jì)50年代貝爾實(shí)驗(yàn)室的Audry系統(tǒng)，此后研究者們逐步突破了大詞匯量、連續(xù)語(yǔ)音和非特定人這三大障礙。20世紀(jì)90年代前期，許多著名的大公司如IBM、蘋果等都對(duì)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)用化研究投以巨資。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些商業(yè)化的產(chǎn)品，比如語(yǔ)音識(shí)別在身份確認(rèn)上的應(yīng)用，準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99%，一句“芝麻開(kāi)門”打開(kāi)房門已經(jīng)不是傳說(shuō)。

而體感技術(shù)的突破，讓我們看到離開(kāi)鍵盤、鼠標(biāo)的希望。玩網(wǎng)球、釣魚(yú)這些游戲時(shí)，游戲者要像真打網(wǎng)球那樣揮舞手柄。這就是2006年日本任天堂公司推出的家用游戲主機(jī)Wii。通過(guò)加速度感知與光學(xué)定位，Wii遙控器可以準(zhǔn)確掌握玩家手持控制器的一舉一動(dòng)。