自計(jì)算機(jī)以一個龐然大物的笨拙體態(tài)出現(xiàn)直到現(xiàn)在，它已經(jīng)越來越緊密地融入了人們的日常生活，并已經(jīng)被公認(rèn)為解決醫(yī)療、教育、科研、環(huán)保等各類重大社會問題不可或缺的重要工具。在從人逐漸適應(yīng)計(jì)算機(jī)再到計(jì)算機(jī)不斷適應(yīng)人的互動過程中，人機(jī)交互技術(shù)也不再局限于鍵盤輸入、手柄操作，而是以更加新奇的方式出現(xiàn)：手指的微小動作、聲波在空氣中的振動、眼珠和舌頭的轉(zhuǎn)動，都可以實(shí)現(xiàn)信息傳遞，完成人與機(jī)器之間的“對話”。

　　什么是人機(jī)交互技術(shù)？

　　人機(jī)交互技術(shù)（Human-Computer Interaction Techniques）是指通過計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備，以有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)對話的技術(shù)。

　　人機(jī)交互技術(shù)包括機(jī)器通過輸出或顯示設(shè)備給人提供大量有關(guān)信息及提示請示等，人通過輸入設(shè)備給機(jī)器輸入有關(guān)信息，回答問題及提示請示等。人機(jī)交互技術(shù)是計(jì)算機(jī)用戶界面設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。它與認(rèn)知學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域有密切的聯(lián)系。

　　也指通過電極將神經(jīng)信號與電子信號互相聯(lián)系，達(dá)到人腦與電腦互相溝通的技術(shù)，可以預(yù)見，電腦甚至可以在未來成為一種媒介，達(dá)到人腦與人腦意識之間的交流，即心靈感應(yīng)。

　　商用的各類人機(jī)交互技術(shù)

　　2008年，微軟總裁比爾·蓋茨提出“自然用戶界面”（naturaluserinterface）的概念，并預(yù)言人機(jī)互動模式在未來幾年內(nèi)將會有很大的改觀，電腦的鍵盤和鼠標(biāo)將會逐步被更為自然、更具直覺性的觸摸式、視覺型以及聲控界面所代替。而隨著技術(shù)的精進(jìn)，“有機(jī)用戶界面”（organicuserinterface）也開始悄然興起——生物識別傳感器、皮膚顯示器，乃至大腦與計(jì)算機(jī)的直接對接，無疑都將給人類的生活帶來重大影響。《未來學(xué)家》雜志5/6月號刊登的文章，就對當(dāng)前正在研發(fā)或者已投入商用的各類人機(jī)交互技術(shù)進(jìn)行了盤點(diǎn)。

　　觸摸式顯示屏

　　觸摸式顯示屏在很多領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，最為人熟知的就是安裝在機(jī)場或者商場的Kiosk自助服務(wù)設(shè)備，游客或購物者通過手動觸摸屏幕，就可以查詢相關(guān)信息，辦理登機(jī)手續(xù)，甚至購買報(bào)紙。

　　2007年，微軟公司推出了“桌面”（Surface）計(jì)算機(jī)，帶來了全新的觸摸式人機(jī)交互模式。這款酷似咖啡桌桌面的平板電腦完全摒棄了鼠標(biāo)和鍵盤，通過聲音、筆或者觸摸就可以完成編輯、瀏覽圖片或者直接訂餐等操作。其顯示屏隱藏在硬塑料板底下，依靠一套攝像機(jī)系統(tǒng)捕捉人發(fā)出的指令動作，然后進(jìn)行分析、理解并加以執(zhí)行。更令人稱奇的是，只要將手機(jī)、播放器等物品放到其表面，電腦就能自動識別并進(jìn)行文件傳輸。由于“桌面”計(jì)算機(jī)的屏幕可以分割，并且使用了多點(diǎn)觸控技術(shù)，可方便多達(dá)10個用戶同時使用。

　　而今年6月，“桌面”將迎來一個強(qiáng)勁對手，索尼公司計(jì)劃推出一款名為AtracTable的茶幾電腦與之一較高下。AtracTable也可以與放在它表面的手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行交流互動。另外，該款電腦中還集成了年齡、性別、情緒等分析系統(tǒng)，可以智能識別使用對象。索尼的目標(biāo)是將之推廣到各種使用環(huán)境，包括游戲行業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療市場和零售業(yè)等。

　　柔性顯示屏

　　超薄、超輕的柔性顯示屏已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，很快就會進(jìn)入市場“打江山”。很多評論人士認(rèn)為，使用能夠隨意折疊卷曲的柔性顯示屏制造的電子書就是未來的紙張。

　　目前電子書閱讀器的柔性顯示屏有多種類型，其中包括可以主動發(fā)光但卻會給讀者的眼睛帶來刺激和傷害的有機(jī)發(fā)光二極管（LOED）顯示屏、需要使用背景光的液晶顯示屏（LCD）、以及用在亞馬遜Kindle電子書閱讀器上的由美國E-Ink公司利用電泳顯示技術(shù)制造的電子紙。

　　不同的顯示技術(shù)之間各有優(yōu)劣，因而擁有不同的應(yīng)用市場，比如，LOED顯示屏的刷新率更快，而E-Ink公司的電子紙則更加節(jié)能。在將來，報(bào)紙、雜志甚至服裝、墻面都可以變成顯示屏，向我們展示一幅幅動態(tài)畫面。

　　3D顯示器

　　盡管3D電影早在90年前就已經(jīng)問世，但2010年才算是真正的“3D元年”，索尼、松下和其他廠商紛紛宣布自己生產(chǎn)的3D電視機(jī)年內(nèi)即可上市銷售，將3D影像從電影院搬進(jìn)客廳已是指日可待。

　　目前的3D電視機(jī)仍然需要觀眾佩戴特制的眼鏡才可以收看節(jié)目。眼鏡的規(guī)格大致分為主動式快門3D眼鏡和偏光3D眼鏡兩種，并且沒有通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由各廠商自行研制。

　　雖然產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，近期3D電影在全球票房大賣，預(yù)示著家庭市場已經(jīng)做好了迎接3D的準(zhǔn)備，不過，普通觀眾是否能夠忍受連續(xù)好幾個小時戴著特制眼鏡看電視還是個未知數(shù)。而據(jù)專家預(yù)測，無需佩戴眼鏡就可收看節(jié)目的3D電視機(jī)大概還要再等10年左右才會推向市場。

　　視網(wǎng)膜顯示器

　　視網(wǎng)膜顯示器能夠通過低強(qiáng)度激光或者發(fā)光二極管直接將影像投射到使用者的視網(wǎng)膜上，具有不遮擋視野的特點(diǎn)。

　　這一概念是在20多年前提出的，但直到近些年來技術(shù)進(jìn)步才讓各種不同的視網(wǎng)膜顯示變得可行。比如邊發(fā)射發(fā)光二極管，其比面發(fā)射發(fā)光二極管的光輸出功率大，但比激光的功率要求低，將其應(yīng)用于視網(wǎng)膜顯示器，可提供一個亮度更高而成本更低的選擇。與傳統(tǒng)顯示器相比，視網(wǎng)膜顯示器的亮度-功率比更高，能耗也會相應(yīng)地大幅降低。

　　視網(wǎng)膜成像的應(yīng)用前景非常廣闊，比如車載平視顯示器，可將重要的駕駛信息投射在汽車的前風(fēng)擋玻璃上，司機(jī)平視就可以看到，從而可以提高行車安全；此外還可為執(zhí)行軍事任務(wù)的士兵提供最優(yōu)路徑和戰(zhàn)術(shù)信息，并且在醫(yī)療手術(shù)、浸入式游戲行業(yè)也大有作為。日本兄弟公司曾在2005年的日本“愛知世博會”上展示了全球首款視網(wǎng)膜顯示器。該公司最近宣布，計(jì)劃于今年發(fā)布一款使用紅光、綠光和藍(lán)光激光二極管的商用視網(wǎng)膜成像顯示器。

　　地理空間跟蹤

　　地理空間跟蹤的應(yīng)用潛力才剛剛開始展現(xiàn)，在未來幾年中有望取得巨大的技術(shù)進(jìn)步。智能手機(jī)配備的全球定位系統(tǒng)、定向儀和加速度計(jì)可以提供足夠多的信息，來幫助使用者確定大概地點(diǎn)和方向。而技術(shù)的改進(jìn)將有可能使跟蹤的精度提高到誤差不超出1毫米。

　　很多針對手機(jī)開發(fā)的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)應(yīng)用，如基于位置的營銷、旅游幫助和社交網(wǎng)絡(luò)等，都使用了地理空間數(shù)據(jù)，可以提供基于使用者所處方位的關(guān)聯(lián)信息。在未來幾年內(nèi)，隨著跟蹤定位精度進(jìn)一步提高以及無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步提速，這塊市場將會大幅增長。

　　動作識別

　　動作識別是一項(xiàng)正在發(fā)展中的技術(shù)，在很多方面都可得到應(yīng)用，如可穿戴式計(jì)算機(jī)、隱身技術(shù)、浸入式游戲以及情感計(jì)算（一種可對人類的情感進(jìn)行偵測、分類、組織和回應(yīng)的系統(tǒng)或應(yīng)用，可以幫助使用者獲得高效而又親切的感覺）等。過去大部分動作識別系統(tǒng)重點(diǎn)分析的是臉部和手部的動作，不過現(xiàn)在，研發(fā)人員也開始將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移到身體姿勢、步態(tài)和其他行為舉止上來。

　　人機(jī)交互技術(shù)會在哪些領(lǐng)域出彩？

　　2016年春天，憑借機(jī)器學(xué)習(xí)打造的谷歌人工智能程序AlphaGo戰(zhàn)勝了世界頂級圍棋棋手李世石。這場勝利可謂AI技術(shù)發(fā)展史上里程碑式的事件。這一程序應(yīng)用了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠最大化地模擬人類思考的過程。

　　通過3000萬棋局的自我對弈以及與專業(yè)棋手的較量，AlphaGo團(tuán)隊(duì)大大精進(jìn)了這一智能程序的棋藝。看上去這個故事的主角似乎是機(jī)器學(xué)習(xí)，但是我們忽略了人機(jī)交互中人類獲得的益處：在和AlphaGo較量的過程中，人類棋手的棋藝也能得到很大的提高。就像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會讓AlphaGo用人類的方式思考問題一樣，在未來，和這樣的智能程序的互動也會讓人類從機(jī)器學(xué)習(xí)中提高已有的能力并獲得新的知識。

　　從機(jī)器學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)新的知識和技能會對很多行業(yè)產(chǎn)生十分直接的影響。在未來，人機(jī)交互學(xué)習(xí)將主要從以下五大領(lǐng)域影響我們的生活。

　　教育

　　教育領(lǐng)域是最有機(jī)會從人機(jī)交互學(xué)習(xí)中受益的。舉個例子，根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)演化而來的自適應(yīng)學(xué)習(xí)能夠基于每個學(xué)生不同的學(xué)習(xí)習(xí)慣，為其量身打造最適合的學(xué)習(xí)方法。從教育領(lǐng)域巨頭Person到創(chuàng)企DuoLingo都在利用這一方式打造個性化教育平臺，DuoLingo開發(fā)的軟件還能根據(jù)用戶輸入的內(nèi)容提高自己的翻譯能力。在目前這種在線教育和混合教育不斷發(fā)展的時期，那些能夠不斷從人機(jī)交互學(xué)習(xí)中獲益的公司就擁有了競爭優(yōu)勢。學(xué)習(xí)的定義也在不斷的更新——無論是人類學(xué)習(xí)還是機(jī)器學(xué)習(xí)。

　　人力資源

　　人力資源招聘到管理的整個過程都為人機(jī)交互學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個理想的環(huán)境。很多創(chuàng)企都將機(jī)器學(xué)習(xí)用于企業(yè)的招聘過程中，谷歌的人力運(yùn)營團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開始利用數(shù)據(jù)來優(yōu)化人力資源的獲取過程。通過機(jī)器學(xué)習(xí)來識別和預(yù)測人力資源的發(fā)展趨勢和需求，我們將不斷提升自身專業(yè)技能，而且還能讓員工和機(jī)器算法積極對話、相互學(xué)習(xí)。

　　風(fēng)險(xiǎn)投資

　　在過去五年中，風(fēng)投公司對那些人工智能領(lǐng)域創(chuàng)企的投資持續(xù)且穩(wěn)定增長，但是這些投資還未“光顧”過機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。風(fēng)險(xiǎn)投資過程將人際關(guān)系、對投資行業(yè)的了解、投資者的感性直覺以及理性定量分析融為一體，這對于人機(jī)交互學(xué)習(xí)來說簡直是一片發(fā)展沃土。

　　心理學(xué)與行為科學(xué)

　　研究表明，比起人類自己，機(jī)器算法能夠更快速、更準(zhǔn)確的預(yù)測人類的行為。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)不斷發(fā)展，它有能力讓我們對自己的想法和行為有更加清晰的認(rèn)識，再反過來幫助我們改變這些行為。無論是治療方案、日常運(yùn)動計(jì)劃還是對于退休生活的規(guī)劃，行為干預(yù)所服務(wù)的整個行業(yè)都會深受人類與機(jī)器交互學(xué)習(xí)的益處。藝術(shù)

　　人機(jī)交互學(xué)習(xí)同樣能夠改變我們的創(chuàng)作過程——盡管這看似最不實(shí)用，但卻是最開放的一環(huán)。機(jī)器學(xué)習(xí)不光可以進(jìn)行分析，而且還能隨時開啟生成模式。它能夠?qū)ΜF(xiàn)有事物進(jìn)行識別，但同時也能創(chuàng)造新的內(nèi)容：如視覺圖像和音樂創(chuàng)作。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)的確會給各個行業(yè)以及我們的工作帶來影響，而且在不斷取代我們生活中的某些部分。但是與此同時，我們的思考方式、學(xué)習(xí)習(xí)慣以及創(chuàng)作方式又會在同機(jī)器交互的過程中受到一些影響。在未來，人類學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)一定能產(chǎn)生良性互動，人類與機(jī)器的合作一定會更加緊密。

　　人機(jī)交互技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用

　　（1）工作事故，健康與安全

　　包括事故與安全；事故調(diào)查；事故改造；健康與安全；健康人機(jī)工程；危險(xiǎn)分析；健康與安全課題；健康與安全規(guī)則的應(yīng)用；工業(yè)工作壓力；機(jī)器防護(hù)；安全文化與安全管理；安全文化評價(jià)與改進(jìn)；警示與提醒技術(shù)；安全概率分析；

　　（2）人體工作行為解剖學(xué)和人體測量解剖學(xué)；人體測量；人體測量和工作空間設(shè)計(jì)；生物力學(xué)；殘疾人設(shè)計(jì)；姿勢和生物力學(xué)負(fù)荷研究；工作中的滑倒、差錯研究；背部疼痛；聽覺障礙研究；

　　（3）認(rèn)知工效學(xué)和復(fù)雜任務(wù)認(rèn)知技能和決策研究；法律人機(jī)工程；團(tuán)隊(duì)工作；過程研究；

　　（4）計(jì)算機(jī)軟件人機(jī)工程軟件設(shè)計(jì)；軟件發(fā)展；軟件人機(jī)工程；執(zhí)行和可用性；

　　（5）計(jì)算機(jī)終端：設(shè)計(jì)與布局計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和外設(shè)的設(shè)計(jì)與布局；計(jì)算機(jī)終端工作站；顯示屏設(shè)備與規(guī)則；顯示屏健康與安全；DSE和手動操作；順從測量；DSE人機(jī)評價(jià)；VDUs 和辦公環(huán)境人機(jī)工程研究；

　　（6）顯示與控制布局設(shè)計(jì)顯示與控制信息的選擇與設(shè)計(jì)

　　（7）控制室設(shè)計(jì)控制臺和控制室的布局設(shè)計(jì)；控制室人機(jī)工程；

　　（8）環(huán)境人機(jī)工程環(huán)境狀況和因素分析；噪音測量；工作中的聽力損失；熱環(huán)境；可視性與照明；工作環(huán)境人機(jī)工程；振動；

　　（9）專家論證：多工作環(huán)境專家論證調(diào)查研究；法律人機(jī)工程；工業(yè)賠償申訴；傷害訴訟；傷害原因；訴訟支持；

　　（10）人機(jī)界面設(shè)計(jì)與評價(jià)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)與發(fā)展；知識系統(tǒng)；人機(jī)界面形式；HCI/MMI原型；GUI原型；

　　（11）人的可靠性人的失誤和可靠性研究；人的失誤分析；人因?qū)彶椋蝗艘蛘希蝗说目煽啃栽u價(jià)；

　　（12）工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用信息設(shè)計(jì)；市場/用戶研究；醫(yī)療設(shè)備；坐的設(shè)計(jì)與舒適性研究；座椅設(shè)計(jì)與分類；家具分類與選擇；

　　（13）工業(yè)/商業(yè)工作空間設(shè)計(jì)工業(yè)工作空間設(shè)計(jì)；工業(yè)人機(jī)工程；工作設(shè)計(jì)與組織；人體測量學(xué)與工作空間設(shè)計(jì)；工作空間設(shè)計(jì)與工作站設(shè)計(jì)；警告、標(biāo)簽與說明；工作負(fù)荷分析；

　　（14）管理與人機(jī)工程變化管理；成本-利益分析；突發(fā)事故應(yīng)變研究；人機(jī)戰(zhàn)略實(shí)施；操作效能；操作負(fù)荷分析；標(biāo)準(zhǔn)化研究；人力資源管理；工作程序；人機(jī)規(guī)則和實(shí)踐；

　　（15）手工操作負(fù)荷：安全與培訓(xùn)手工操作評價(jià)與培訓(xùn)；手工操作與舉力；手工操作負(fù)荷

　　（16）辦公室人機(jī)工程與設(shè)計(jì)辦公自動化；辦公室和辦公設(shè)備設(shè)計(jì)；辦公室設(shè)計(jì)人機(jī)工程；DSE人機(jī)工程；

　　（17）生理學(xué)方面和醫(yī)學(xué)人機(jī)工程生理學(xué)；生理能力；醫(yī)學(xué)人機(jī)工程；醫(yī)學(xué)設(shè)備；心理生理學(xué)；行為期望；行為標(biāo)準(zhǔn)；

　　（18）產(chǎn)品設(shè)計(jì)與顧客人機(jī)工程銷售與市場；產(chǎn)品設(shè)計(jì)與測試；產(chǎn)品中人機(jī)工程；產(chǎn)品發(fā)展；產(chǎn)品可靠性與安全性；產(chǎn)品缺陷；產(chǎn)品材質(zhì)；服裝人機(jī)工程；

　　（19）風(fēng)險(xiǎn)評估：多種工作狀況風(fēng)險(xiǎn)與成本-利益分析；風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)管理；風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測；總體骨骼、肌肉風(fēng)險(xiǎn)研究；

　　（20）社會技術(shù)系統(tǒng)與人機(jī)工程組織行為；組織變化；組織心理學(xué)；人機(jī)工程戰(zhàn)略；社會技術(shù)系統(tǒng)；暴力評估與動機(jī)；

　　（21）系統(tǒng)分析

　　系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)；系統(tǒng)整合；系統(tǒng)需求；電信系統(tǒng)與產(chǎn)品；人機(jī)系統(tǒng)；Manprint；人員配備研究；三維人體模型；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與類別；通信分析；

　　（22）任務(wù)分析

　　任務(wù)分析與工作設(shè)計(jì)；任務(wù)分析與綜合；團(tuán)隊(duì)協(xié)作；

　　（23）管理培訓(xùn)與人員培訓(xùn)

　　人機(jī)工程培訓(xùn)；整體培訓(xùn)；認(rèn)知技能/決策分析；工程師培訓(xùn)；STUDIO中的訓(xùn)練；訓(xùn)練模型；培訓(xùn)需求分析；

　　（24）可用性評估

　　可用性評估與測試；可用性審核；可用性評估；可用性培訓(xùn)；試驗(yàn)與驗(yàn)證；仿真與試驗(yàn)；仿真研究；仿真與原型；

　　（25）用戶需求與用戶指導(dǎo)

　　用戶文檔；用戶指導(dǎo)；用戶手冊與說明；用戶界面設(shè)計(jì)與原型；用戶需求分析與類別；用戶實(shí)驗(yàn)管理；

　　（26）車輛與交通人機(jī)工程航空；直升機(jī)人機(jī)工程；頭盔顯示；乘客環(huán)境；鐵路車輛與系統(tǒng)；交通設(shè)計(jì)；車輛設(shè)計(jì)；車輛人機(jī)工程；車輛安全性

　　（27）與工作有關(guān)的骨骼、肌肉問題骨骼、肌肉紊亂；重復(fù)勞動的疲勞損傷；與工作有關(guān)的骨骼、肌肉管理問題；上肢損傷；

　　（28）其它特殊的人機(jī)工程應(yīng)用

　　原子能；軍隊(duì)人機(jī)工程；軍隊(duì)系統(tǒng)；過程控制；文化調(diào)查；調(diào)查與研究方法；自動語音識別