新型人机交互技术

盘点当今14种新兴人机交互技术

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日期：2010-6-19 9:17:45 发布者：未知浏览量：9 次更多企业新闻：企业库

苹果平板电脑产品

自计算机以一个庞然大物的笨拙体态出现直到现在，它已经越来越紧密地融入了人们的日常生活，并已经被公认为解决医疗、教育、科研、环保等各类重大社会问题不可或缺的重要工具。在从人逐渐适应计算机再到计算机不断适应人的互动过程中，人机交互技术也不再局限于键盘输入、手柄操作，而是以更加新奇的方式出现：手指的微小动作、声波在空气中的振动、眼珠和舌头的转动，都可以实现信息传递，完成人与机器之间的“对话”。

2008年，微软总裁比尔·盖茨提出“自然用户界面”（natural user interface）的概念，并预言人机互动模式在未来几年内将会有很大的改观，电脑的键盘和鼠标将会逐步被更为自然、更具直觉性的触摸式、视觉型以及声控界面所代替。而随着技术的精进，“有机用户界面”（organic user interface）也开始悄然兴起——生物识别传感器、皮肤显示器，乃至大脑与计算机的直接对接，无疑都将给人类的生活带来重大影响。《未来学家》杂志5/6月号刊登的文章，就对当前正在研发或者已投入商用的各类人机交互技术进行了盘点。

触摸式显示屏触摸式显示屏在很多领域已经被广泛应用，最为人熟知的就是安装在机场或者商场的Kiosk自助服务设备，游客或购物者通过手动触摸屏幕，就可以查询相关信息，办理登机手续，甚至购买报纸。

2007年，微软公司推出了“桌面”（Surface）计算机，带来了全新的触摸式人机交互模式。这款酷似咖啡桌桌面的平板电脑完全摒弃了鼠标和键盘，通过声音、笔或者触摸就可以完成编辑、浏览图片或者直接订餐等操作。其显示屏隐藏在硬塑料板底下，依靠一套摄像机系统捕捉人发出的指令动作，然后进行分析、理解并加以执行。更令人称奇的是，只要将手机、播放器等物品放到其表面，电脑就能自动识别并进行文件传输。由于“桌面”计算机的屏幕可以分割，并且使用了多点触控技术，可方便多达10个用户同时使用。

而今年6月，“桌面”将迎来一个强劲对手，索尼公司计划推出一款名为AtracTable的茶几电脑与之一较高下。AtracTable也可以与放在它表面的手机等设备进行交流互动。另外，该款电脑中还集成了年龄、性别、情绪等分析系统，可以智能识别使用对象。索尼的目标是将之推广到各种使用环境，包括游戏行业、工业、医疗市场和零售业等。

柔性显示屏超薄、超轻的柔性显示屏已经走出实验室，很快就会进入市场“打江山”。很多评论人士认为，使用能够随意折叠卷曲的柔性显示屏制造的电子书就是未来的纸张。

目前电子书阅读器的柔性显示屏有多种类型，其中包括可以主动发光但却会给读者的眼睛带来刺激和伤害的有机发光二极管（LOED）显示屏、需要使用背景光的液晶显示屏（LCD）、

以及用在亚马逊Kindle电子书阅读器上的由美国E-Ink公司利用电泳显示技术制造的电子纸。

不同的显示技术之间各有优劣，因而拥有不同的应用市场，比如，LOED显示屏的刷新率更快，而E-Ink公司的电子纸则更加节能。在将来，报纸、杂志甚至服装、墙面都可以变成显示屏，向我们展示一幅幅动态画面。

3D显示器尽管3D电影早在90年前就已经问世，但2010年才算是真正的“3D元年”，索尼、松下和其他厂商纷纷宣布自己生产的3D电视机年内即可上市销售，将3D影像从电影院搬进客厅已是指日可待。

目前的3D电视机仍然需要观众佩戴特制的眼镜才可以收看节目。眼镜的规格大致分为主动式快门3D眼镜和偏光3D眼镜两种，并且没有通用的工业标准，由各厂商自行研制。

视网膜显示器的工作原理图

虽然产业界认为，近期3D电影在全球票房大卖，预示着家庭市场已经做好了迎接3D的准备，不过，普通观众是否能够忍受连续好几个小时戴着特制眼镜看电视还是个未知数。而据专家预测，无需佩戴眼镜就可收看节目的3D电视机大概还要再等10年左右才会推向市场。

视网膜显示器视网膜显示器能够通过低强度激光或者发光二极管直接将影像投射到使用者的视网膜上，具有不遮挡视野的特点。

这一概念是在20多年前提出的，但直到近些年来技术进步才让各种不同的视网膜显示变得可行。比如边发射发光二极管，其比面发射发光二极管的光输出功率大，但比激光的功率要求低，将其应用于视网膜显示器，可提供一个亮度更高而成本更低的选择。与传统显示器相比，视网膜显示器的亮度-功率比更高，能耗也会相应地大幅降低。

视网膜成像的应用前景非常广阔，比如车载平视显示器，可将重要的驾驶信息投射在汽车的前风挡玻璃上，司机平视就可以看到，从而可以提高行车安全；此外还可为执行军事任务的士兵提供最优路径和战术信息，并且在医疗手术、浸入式游戏行业也大有作为。日本兄弟公司曾在2005年的日本“爱知世博会”上展示了全球首款视网膜显示器。该公司最近宣布，计划于今年发布一款使用红光、绿光和蓝光激光二极管的商用视网膜成像显示器。

地理空间跟踪地理空间跟踪的应用潜力才刚刚开始展现，在未来几年中有望取得巨大的技术进步。智能手机配备的全球定位系统、定向仪和加速度计可以提供足够多的信息，来帮助使用者确定大概地点和方向。而技术的改进将有可能使跟踪的精度提高到误差不超出1毫米。

很多针对手机开发的现实增强应用，如基于位置的营销、旅游帮助和社交网络等，都使用了地理空间数据，可以提供基于使用者所处方位的关联信息。在未来几年内，随着跟踪定位精度进一步提高以及无线网络进一步提速，这块市场将会大幅增长。

Surface能给人带来全新的触摸人机交互方式，但是索尼将会在自己的设备上加入更多新的技术，例如光学跟踪，可以分析人体的动作和手机，包括身体、手臂、手、手指等等，另外索尼还在设备中集成了年龄、性别、情绪等分析系统，可以智能识别使用对象。

动作识别动作识别是一项正在发展中的技术，在很多方面都可得到应用，如可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏以及情感计算（一种可对人类的情感进行侦测、分类、组织和回应的系统或应用，可以帮助使用者获得高效而又亲切的感觉）等。过去大部分动作识别系统重点分析的是脸部和手部的动作，不过现在，研发人员也开始将关注点转移到身体姿势、步态和其他行为举止上来。

一些具有动作识别能力的控制设备已经达到了消费者水平，比如任天堂的游戏主机Wii，其主要控制器Wii Remote作为单手操作的遥控器最主要的特色就是其配备了运动传感器，可以对移动和倾斜动作作出判断，将玩家手臂、手腕以及手的动作真实地反映在游戏中，从而与电视荧幕上的虚拟物件产生互动。

与此同时，动作识别系统也开始进入医疗领域，医生无需触碰键盘或者屏幕就可以操控数字影像。

触觉交互触觉交互已成为人机交互领域的最新技术，其可借助人的触感，产生一种虚拟现实的效果。触碰可以产生多种不同的感受，包括轻碰、重碰、压力、疼痛、颤动、热和冷，

因此人工模拟这些感受的方式也各异。

触觉交互技术已经开辟了多种可能的应用领域，包括虚拟现实、遥控机器人、远程医疗、工作培训、基于触觉的三维模型设计等。而在电子商务方面，触觉交互也能够发挥重要作用。比如，顾客在网上购买服装之前，可以先感知一下衣料的质地，然后再做决定。

日本东京大学的研究人员正在开发一个被称为“触觉雷达”（Haptic Radar）的项目，通过对使用者周围几米内的环境进行探测，然后将相关信息转换成颤动或者其他感官刺激传达给使用者，从而提高其对空间的感知能力。对于失明的人来说，这种触觉雷达可以让他们在行走过程中避免与身边的人或者物体相撞。

随着技术进步，触觉交互最终或许可以让我们拥有之前从未曾体会过的一些感受。

可触式（实体）用户界面可触式（实体）用户界面是自然用户界面的一种，这种设备的奇妙之处在于，它集合了多种功能于一体，比如手机、照相机、遥控器等，并且会随时“变身”，而这完全取决于用户抓握它的方式。

麻省理工学院媒体实验室去年推出了一个名为“肥皂块”（bar of soap）的装置，其外形与一块洗衣皂相差无几，但是，如果用户像拿手机一样拿着它，它就会变换出一个带健区的触摸屏；如果像拿照相机一样拿着它，它又会自动转为液晶取景器。其中的奥秘就是“肥皂块”带有的一个三轴加速计和72个表面传感器，可以追踪用户手指位置以及自己所处的位置，然后判断应该“变身”为手机、照相机、遥控器、掌上电脑还是游戏机。

而麻省理工学院媒体实验室的另一个发明，是一款与曲奇饼差不多大的计算机，被称为Siftable。其虽然个头小，却同样拥有图形显示、邻域检测、运动感应和无线通信功能。如果将多个Siftable排列组装，就可以实现多种不同的交互应用，比如数学游戏、音乐创作、色彩混合、图片整理或者情节串联图板游戏等，这对激发孩子的学习热情大有帮助。

语音识别能够直接与机器交谈的能力在很多领域都会具有巨大的应用潜力。如果双手可以因语音识别系统得到“解放”，开车，修理发动机，烹饪一道美餐，或者实施一台手术，这些活动都能够从中获益。

目前，语音识别技术已经被应用于呼叫路由、家庭自动化、语音拨号以及数据录入等服务。针对国际旅行者的语言对语言翻译器已经开始进入市场，大概再过几年，人们就能买到全球通用的实时翻译器了。

无声语音（默读）识别通过默读识别，使用者不需要发出声音，系统就可以将喉部声带动作发出的电信号转换成语音，从而破译人想说的话。但该技术目前尚处于初级研发阶段。在嘈杂喧闹的环境里、水下或者太空中，无声语音识别是一种有效地输入手段，有朝一日可被飞行员、救火队员、特警以及执行特殊任务的部队所运用。研究人员也在尝试利用无声语音识别系统来控制机动轮椅车。对于有语言障碍的人士，无声语音识别技术还可以通过高效的语音合成，帮助他们同外界交流。如果这项技术发展成熟，将来人们网上聊天时就可以不必再敲键盘。

美国宇航局艾姆斯研究中心正在开发一套无声语音识别系统。研究人员表示，当一个人默念或者低语时，不论有没有实际的唇部和脸部动作，都会产生相应的生物学信号。他们开发的这套识别系统在人体下巴和喉结两侧固定钮扣大小的特殊传感器，可以捕获大脑向发声

器官发出的指令并将这些信号“阅读”出来。这套系统最终将会整合进宇航员的舱外活动航天服上，宇航员可以通过它向仪器或机器人发送无声指令。该项目首席科学家恰克·乔金森表示，几年之后，无声语音识别技术就能够进入商业应用。

眼动跟踪眼动跟踪的基本工作原理是利用图像处理技术，使用能锁定眼睛的特殊摄像机连续地记录视线变化，追踪视觉注视频率以及注视持续时间长短，并根据这些信息来分析被跟踪者。

越来越多的门户网站和广告商开始追捧眼动跟踪技术，他们可以根据跟踪结果了解用户的浏览习惯，合理安排网页的布局特别是广告的位置，以期达到更好的投放效果。德国Eye Square公司发明的遥控眼动跟踪仪，可摆放在电脑屏幕前或者镶嵌在屏幕上，借助红外技术和样本识别软件的帮助，就能记录用户视线目光的转移。该眼动跟踪仪已在广告、网站、产品目录、杂志效用测试和模拟研究领域进行了应用。

由于眼动跟踪能够代替键盘输入、鼠标移动的功能，科学家据此研发出了可供残疾人使用的计算机，使用者只需将目光聚集在屏幕的特定区域，就能选择邮件或者指令。未来的可穿戴式电脑也可以借助眼动跟踪技术，更加方便地完成输入操作。

电触觉刺激通过电刺激实现触觉再现，可以让盲人“看见”周围的世界。

英国国防部已经推出了一款名为BrainPort的先进仪器，这种装置能够帮助失明者用舌头来获知环境信息。

BrainPort配有一副装有摄像机的眼镜，一根由细细电线连接的“棒棒糖”式塑料感应器和一部手机大小的控制器。控制器会将拍摄到的黑白影像变成电子脉冲，传到盲人使用者口含的感应器之中，脉冲信号刺激舌头表面的神经，并由感应器上的电极传到大脑，大脑就会将感知到的刺激转化成一幅低像素的图像，从而让盲人清楚地“看到”各种物体的线条及形状。该装置的首个试用者、失明的英国士兵克雷格·卢德伯格现在已经能够在不靠外力辅助的情况下独立行走，进行正常阅读，并且他还成为了英格兰国家盲人足球队的一员。

从理论上来说，指尖或者身体的其他部位也能够像舌头一样被用来实现触觉再现，并且随着技术进步，大脑所感知到的图像的清晰度将大幅提高。在将来，还可经由可见光谱之外的脉冲信号来刺激大脑形成图像，从而产生很多新奇的可能，比如应用在可见度极低的海域使用的水肺潜水装置。

仿生隐形眼镜数十年来，隐形眼镜一直是一种用于矫正视力的工具，而现在，科学家希望将电路集成在镜片上，打造出功能更强大的超级隐形眼镜，它既可以让佩戴者拥有将远处物体“拉近放大”的超级视力，显示出全息图像和各种立体影像，甚至还可以取代电脑屏幕，让人们随时享受无线上网的乐趣。

美国华盛顿大学电子工程系的科学家们就利用自组装技术，使纳米大小的细粉状金属成分在聚合体镜片上“自我装配”成微电路，成功地将电子电路与人造晶体结合在一起。该项目负责人巴巴克·帕维兹称，仿生隐形眼镜使用了现实增强技术，可以让虚拟图像同人的视野所及之处的真实景象相叠加，这将完全改变人与人之间、人与周围环境互动的方式。一旦最后设计成功，它可以把远处的物体放大到眼前，可以让电游玩家仿佛亲身进入到虚拟的“游戏世界”中，也可以让使用者通过只有自己能看到的“虚拟屏幕”无线上网。

由于这种隐形眼镜会始终与人体体液保持接触，其也可被用作非侵入式的人体健康监测仪，比如监测糖尿病人体内胰岛素水平。帕维兹预测，类似的监测仪器在5年到10年内就可能面世。

人机界面人机界面也被称为“脑机接口”，它是在人或动物脑（或者脑细胞的培养物）与外部设备之间建立的直接连接通路，即使不通过直接的语言和行动，大脑的所思所想也可以借由这条通路向外界传达。

人机界面分为非侵入式和侵入式两种。在非侵入式人机界面中，脑电波是通过外部方式读取的，比如放置在头皮上的电极可以解读脑电图活动。以往的脑电图扫描需要使用导电凝胶仔细地固定电极，获得的扫描结果才会比较准确，不过现在技术得到改进后，即使电极的位置不那么精准，扫描也能够将有用的信号捡取出来。其他的非侵入式人机界面还包括脑磁图描记术和功能磁共振成像等。

为了帮助有语言和行动障碍的病患，美国、西班牙和日本的研究人员近年来已经相继开发出了“意念轮椅”，这些装置都是利用外部感应器来截获患者大脑发出的神经信号，然后将信号编码传递给电脑，再由电脑分析并合成语言或形成菜单式操控界面，来“翻译”患者的需求，并让轮椅按照这些需求为患者服务，让他们真正做到“身随心动”。

去年4月，美国威斯康星州立大学麦迪逊分校的生物医学博士生亚当·威尔逊戴上自己研制的一种新型读脑头盔，然后想了一句话：“用脑电波扫描发送到Twitter上去。”于是这句话出现在了他的微博上。由于技术限制，该设备每分钟只能输入10个字母，但却显示了可观的应用前景。闭锁综合征患者（意识清醒，对语言的理解无障碍，但因身体不能动，不能言语，常被误认为昏迷的病人）和四肢瘫痪者都有望依靠大脑“书写”文字、控制轮椅移动来重新恢复部分功能。

而侵入式人机界面的电极是直接与大脑相连的。到目前为止，侵入式人机界面在人身上的应用仅限于神经系统修复，通过适当的刺激，帮助受创的大脑恢复部分机能，比如可以再现光明的视网膜修复，以及能够恢复运动功能或者协助运动的运动神经元修复等。科学家还尝试在全身瘫痪病患的大脑中植入芯片，并成功利用脑电波来控制电脑，画出简单的图案。

美国匹兹堡大学去年在开发用大脑直接控制的义肢上取得了重大突破。研究人员在两只猴子大脑运动皮层植入了薄如发丝的微型芯片，这块芯片与做成人手臂形状的机械义肢无线连接。芯片感受到的来自神经细胞的脉冲信号被电脑接收并分析，最终可转化为机械手臂的运动。试验结果显示，这套系统行之有效。猴子通过思维控制机械手臂抓握、翻转、拿取，行动自如地完成了进食动作。

除了医疗领域，人机界面还有很多令人惊叹的应用。比如家庭自动化系统，可以根据是谁在房间里面而自动调节室温；当人入睡之后，卧室的灯光会变暗或者熄灭；如果有人中风或者突发其他疾病，会立即呼叫护理人员寻求帮助。

到目前为止，大部分人机界面都采用的是“输入”方式，即由人利用思想来操控外部机械或设备。而由人脑来接收外部指令并形成感受、语言甚至思想还面临着技术上的挑战。

不过，神经系统修复方面的一些应用，比如人工耳蜗和人造视觉系统的植入，可能开创出一条新思路：有一天科学家或许能够通过与我们的感觉器官相连，从而控制大脑产生声音、

影像乃至思想。但与此同时，随着各种与人类神经系统挂钩的机械装置变得越来越精巧复杂、应用范围越来越广泛、并且逐步拥有远程无线控制功能时，安全专家们就要担心“黑客入侵大脑”的事件了。(原文转载《科技日报》)

智能机器人的现状和发展趋势

智能移动机器人的现状和发展 姓名 学号 班级：

智能移动机器人的现状及其发展 摘要：本文扼要地介绍了智能移动机器人技术的发展现状，以及世界各国智能移动机器人的发展水平，然后介绍了智能移动机器人的分类，从几个典型的方面介绍了智能移动机器人在各行各业的广泛应用，讨论了智能移动机器人的发展趋势以及对未来技术的展望，最后提出了自己的建议和设想，分析我国在智能移动机器人方面发展并提出期望。 关键词：智能移动机器人；发展现状；应用；趋势 1引言 机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。智能移动机器人则是一个在感知 - 思维 - 效应方面全面模拟人的机器系统，外形不一定像人。它是人工智能技术的综合试验场，可以全面地考察人工智能各个领域的技术，研究它们相互之间的关系。还可以在有害环境中代替人从事危险工作、上天下海、战场作业等方面大显身手。一部智能移动机器人应该具备三方面的能力：感知环境的能力、执行某种任务而对环境施加影响的能力和把感知与行动联系起来的能 力。智能移动机器人与工业机器人的根本区别在于，智能移动机器人具有感知功 能与识别、判断及规划功能[1] 。 随着智能移动机器人的应用领域的扩大，人们期望智能移动机器人在更多领 域为人类服务，代替人类完成更复杂的工作。然而,智能移动机器人所处的环境 往往是未知的、很难预测。智能移动机器人所要完成的工作任务也越来越复杂; 对智能移动机器人行为进行人工分析、设计也变得越来越困难。目前，国内外对 智能移动机器人的研究不断深入。 本文对智能移动机器人的现状和发展趋势进行了综述，分析了国内外的智能 移动机器人的发展，讨论了智能移动机器人在发展中存在的问题，最后提出了对 智能移动机器人发展的一些设想。 1

(完整版)人机交互基础教程知识点总结与归纳

人机交互各章知识点 第1章 1.人机交互的概念，所涉及的学科及关系。 答：人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的科学。 人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟实现技术密切相关。其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术、虚拟实现技术与人机交互技术是相互交叉和渗透的。 2.人机交互研究的内容。 答：人机交互的研究内容有人机交互界面表示模型与设计方法、可行性分析与评估、多通道交互技术、认知与智能用户界面、群件、Web设计、移动界面设计。 3.人机交互经历的三个阶段 答：命令行界面交互阶段、图形用户界面交互阶段、自然和谐的人机交互阶段 4.发展趋势 答：集成化、网络化、智能化、标准化 5.狭义的讲人机交互技术 答：人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。 第2章 1.人的主要的感知方式 答：视觉、听觉、触觉 2.人的常见认知过程 答：1、感知和识别2、注意3、记忆4、问题解决5、语言处理 交互原则：许多认知过程是相互依赖的，一个活动可同时涉及多个不同的过程，只涉及一个过程的情况非常罕见。 3.人机系统设计步骤 答：（1）需求分析阶段（2）调查研究阶段（3）系统分析规划阶段 （4）系统设计阶段（5）测试阶段（6）人机系统的生产制造及提交使用阶段 4.人机工程学的定义 答：人机工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中的人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。 第3章 1.交互设备的的分类 输入设备 { 文本输入设备：键盘、手写输入设备（手写板） 图形输入设备：二维扫描仪、数码摄像头 三维信息输入设备：三维扫描仪、动作捕捉设备 指点输入设备：鼠标、光笔、控制杆板、触摸屏

人机交互重点整理

第一章绪论 人机交互定义： 人机交互是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。 人机交互研究： 人机交互界面表示模型与设计方法 多通道交互技术

人机交互历史： ①手工作业阶段 穿孔卡片等，最早的计算机采用 ②命令方式 键盘输入，DOS等操作系统采用 ③图形用户界面GUI 键盘输入，鼠标，Windows系列采用 ④自然人机交互界面 采用人的自然通道（视觉/听觉）实现人机交互 手写，语音，视觉，多通道 第二章感知和认识基础 ①人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种感知有什么特点？

第三章交互设备 ①输入设备 文本输入设备 图像输入设备 三位图像输入设备 指点输入设备 ②输出设备 显示器 声音的输出 数字纸等 ③虚拟现实系统中的交互设备 掌握内容： 2）三维激光扫描仪工作原理 3）运动捕捉设备分类及工作原理

第四章交互技术 掌握内容： 人机交互输入模式多通道用户交互界面 命令行用户界面、图形用户界面、虚拟现实概念模型图形用户界面主要思想 设计图形用户界面的一般性原则 窗口的排列方式及其优缺点 基本交互技术 图形交互技术 三维交互技术 多通道用户界面的基本特点 眼动跟踪的基本原理 主要手势识别技术 语音识别处理流程 表情识别步骤 联机手写识别主要阶段和原理框图

人机交互输入模式 1）请求模式 在请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的， 应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行， 直到从输入设备接收到请求的输入数据后，才继续执行程序。 2）采样模式 输入设备和应用程序独立地工作，输入设备连续不断地把信息输入进来， 信息的输入和应用程序中的输入命令无关。 应用程序在处理其他数据的同时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。 优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息 缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。 3）事件模式 输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。 应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。

人机交互技术的发展与现状

人机交互技术的发展与现状 一.什么是人机交互技术？ 二.人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）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。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系，达到人脑与电脑互相沟通的技术，可以预见，电脑甚至可以在未来成为一种媒介，达到人脑与人脑意识之间的交流，即心灵感应。二. 人机交互技术的发展人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心：一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心，另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着，为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专着，对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界面（人机接口）拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I，也由Interface(界面/接口)变成了Interaction(交互)。人机

人机交互发展历史

人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。交互的信息也由精确的输入输出信息变成非精确的输入输出信息。 一、简单的人机交互界面 由于受到制造技术和成本等原因限制，早期的人机交互在设计上较少考虑人的因素，一味强调输入输出信息的精确性，因而使用不够自然和高效。 1.早期的手工作业。 当时交互的特点是由设计者本人(或本部门同事)来使用计算机，他们采用手工操作和依赖机器(二进制机器代码)的方法去适应现在看来是十分笨拙的计算机； 2.作业控制语言及交互命令语言。 这一阶段的特点是计算机的主要使用者—程序员可采用批处理作业语言或交互命令语言的方式和计算机打交道，虽然要记忆许多命令和熟练地敲键盘，但已可用较方便的手段来调试程序、了解计算机执行情况； 3.图形用户界面(GUI)。 GUI的主要特点是桌面隐喻、WIMP技术、直接操纵和“所见即所得(WYSIWYG)”。由于GUI简明易学、减少了敲键盘、实现了“事实上的标准化”。因而使不懂计算机的普通用户也可以熟练地使用，开拓了用户人群。它的出现使信息产业得到空前的发展； 4.网络用户界面。 以超文本标记语言HTML及超文本传输协议HTTP为主要基础的网络浏览器是网络用户界面的代表。由它形成的WWW网已经成为当今Internet的支柱。这类人机交互技术的特点是发展快，新的技术不断出现，如搜索引擎、网络加速、多媒体动画、聊天工具等； 二、自然的人机交互界面 随着网络的普及性发展和无线通讯技术的发展，人机交互领域面临着巨大的挑战和机遇，

传统的图形界面交互已经产生了本质的变化，人们的需求不再局限于界面的美学形式的创新，现在的用户更多的希望在使用多媒体终端时，有着更便捷、更符合他们的使用习惯，同时又有着比较美观的操作界面。利用人的多种感觉通道和动作通道(如语音、手写、姿势、视线、表情等输入)，以并行、非精确的方式与(可见或不可见的)计算机环境进行交互，使人们从传统的交互方式的束缚解脱出来，使人们进入自然和谐的人机交互时期。这一时期的主要研究内容包括：多通道交互、情感计算、自然语言理解、虚拟现实、智能用户界面等方面。 （1）多通道交互 多通道交互(Multi Modal Interaction,MMI)是近年来迅速发展的一种人机交互技术，它既适应了“以人为中心”的自然交互准则，也推动了互联网时代信息产业(包括移动计算、移动通信、网络服务器等)的快速发展。MMI是指“一种使用多种通道与计算机通信的人机交互方式。通道（modality）涵盖了用户表达意图、执行动作或感知反馈信息的各种通信方法，如言语、眼神、脸部表情、唇动、手动、手势、头动、肢体姿势、触觉、嗅觉或味觉等”。采用这种方式的计算机用户界面称为“多通道用户界面”。目前，人类最长使用的多通道交互技术包括手写识别、笔式交互、语音识别、语音合成、数字墨水、视线跟踪技术、触觉通道的力反馈装置、生物特征识别技术和人脸表情识别技术等方面。 （2）情感计算 让计算机具有情感能力首先是由美国MIT大学Minsky教授（人工智能创始人之一）提出的。他在1985年的专著“The Society of Mind”中指出，问题不在于智能机器能否有任何情感，而在于机器实现智能时怎么能够没有情感。从此，赋予计算机情感能力并让计算机能够理解和表达情感的研究、探讨引起了计算机界许多人士的兴趣。这方面的工作首推美国MIT媒体实验室Picard教授领导研究小组的工作。情感计算一词也首先由Picard教授于1997年出版的专著“Affective Computing(情感计算)”中提出并给出了定义，即情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算。 MIT对情感计算进行全方位研究，正在开发研究情感机器人，最终有可能人机融合。其媒体实验室与HP公司合作进行情感计算的研究。IBM公司的“蓝眼计划”，可使计算机知道人想干什么，如当人的眼瞄向电视时，它竟知道人想打开电视机，它便发出指令打开电视机。此外该公司还研究了情感鼠标，可根据手部的血压及温度等传感器感知用户的情感。CMU 主要研究可穿戴计算机。日本在对感性信息处理的研究中，有众多研究单位参与，主要集中在研究所和高校。特别值得一提的是，日本欧姆龙公司研制生产的机器玩具曾风行一时，最

人机交互基础教程1

1.1什么是人机交互技术？答：所谓人机交互，是指关于设计、评价和实现供人们使用的交 互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。狭义地讲，人机交互技术主要是研究人与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。 1.2简单介绍人机交互技术的研究内容？答：（1）人机交互界面表示模型与设计方法。（2） 可用性分析与评估（3）多通道交互技术。（4）认知与智能用户界面。（5）群体。（6）Web设计。（7）移动界面设计。 1.3简单介绍人机交互技术的发展历史？答：（1）命令行界面交互阶段（2）图形用户界面 交互阶段。（3）自然和谐的人机交互阶段 1.4列举几个生活中常见的人机交互技术应用的例子？答：只要对着屏幕在空中挥挥手，切 菜、打球这些游戏轻松搞定，还可以锻炼身体，如果再加上几个跳跃，就可以驾驶一艘快艇穿越激流险滩，享受冒险的乐趣……看似普通的玻璃窗，当你走近时，一幅幅山水画或奇幻的景观缓缓变换，延伸你的视野，连同客厅的一面墙变成大自然的一个角落； 如果不想看这些图像，可以两手做拉拢窗帘的动作，两幅窗帘会缓缓合上盖住这些景象，当你离开时，窗户玻璃还原本来的透明本色，一切都像没有发生过。手势识别和合成，手势遥控器。 2.1 人机交互过程中人们经常利用的感知有哪几种？每种感知有什么特点？ 答：（1）视觉感知：视觉感知可以分为两个阶段：受到外部刺激接收信息阶段和解释信息阶段。（2）听觉感知：听觉感知的信息仅次于视觉。听觉所涉及的问题和视觉一样，即接受刺激，把刺激信号转化为神经兴奋，并对信息进行加工，然后传递到大脑。（3）触觉感知：触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性，人们通过皮肤感知触觉的刺激人的全身布满了各种触觉感受器。 2.2 颜色模型有哪几种？试说明RGB、CMYK以及HSV颜色模型各适于在什么情况下应用？

人机交互基础考试试卷-20102625

人机交互上机考试内容 (考试时间：60分钟) 班级：软件工程学号： 20102625 姓名：周三 一、问答题（10分每题，共9题）： 1、什么是人机交互？ 答：所谓人机交互（Human-Computer Interaction，HCI），是指关于设计，评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的学科 2、注意是指什么？有哪些特征？ 答：注意作为认知过程的一部分，通常是指选择性注意，即注意是有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向。它是人的感觉（视觉，听觉，味觉等）和知觉（意识，思维等）同时对一定对象的选择指向和集中（对其他因素的排除）。 注意有两个基本特征：一是指向性，是指心理活动有选择的反映一些现象而离开其余对象；二是集中性，是指心理活动停留在被选择对象上的强度或紧张。 3、常用的文本输入设备有哪些？常用的图像输入设备有哪些？ 答：常用的文本输入设备有： 1.键盘 2 手写输入设备 常用的图像输入设备有： 1 二维扫描仪 2 数码摄像头 3

4、手写识别技术分为哪两种方式？每种方式的定义是什么？ 答：手写识别技术分为联机（又称在线）识别和脱机（又称离线）识别两种方式。 联机手写识别：联机手写识别过程通常分为四个阶段：预处理，特征抽取，特征匹配和判别分析。在联机手写文字的识别过程中，系统通过记录文字图像抬笔，落笔，笔记上各像素的空间位置，以及各笔段之间的时间关系等信息，对这些信息进行处理。在处理的过程中，系统以一定的规则提取信息特征，再由识别模块将信息特征与识别库德特征进行比较，加以识别。最后转化为计算机所使用的文字代码。而笔输入的识别特征库是基于许多人习惯的书写笔顺的统计特征建立的。 脱机手写识别：脱机手写识别比印刷体汉字识别，联机手写体识别都要困难。因为脱机手写体识别时，手写板不停的采样，可以得到书写的动态信息。这些信息包括笔画数，笔画顺序，每笔的走向及书写的快慢等，得到的原始的数据是笔画的点坐标序列。脱机手写识别得到的描述则是点阵图像，要得到笔段的点阵通常需要细化运算。细化会损失一些信息，并且不可能得到时间顺序信息。脱机识别中，笔画与笔画之间经常粘连，很难拆分，而且笔段经过与另一笔段交叉分成两段后，也难以分清是否应该连起来。 5、图形用户界面包含了几个重要的思想？分别的定义是什么？ 答：图形用户界面包含了三个重要思想：桌面隐喻（Desktop Metaphor），所见即所得（What You See Is What You Get ，WYSIWYG）以及直接操纵（Direct Manipulation）。分别定义如下:

多媒体技术与人机交互

多媒体技术与人机交互 摘要：多媒体技术和人机交互技术相互影响、相互促进。本论文详细分析了多媒体技术的特征及人机交互系统的需求，将多媒体技术和人机交互系统结合起来，探讨了基于多媒体技术的新一代体感式人机交互系统的结构与应用，最后给出了若干具体的多媒体技术与人机交互技术发展的具体建议，对于进一步提高多媒体技术在人机交互系统中的应用具有很好的指导和借鉴意义。 关键词：多媒体；人机交互；体感式交互 1 引言 多媒体技术，是通过计算机实现对文字、图像、照片、声音及视频等多种媒体数据进行综合处理和管理，最后与用户实现信息传输、交互的一种新技术。多媒体技术的最大特征在于将非直观的多源数据信息能够直观的表达、传输给用户，通过刺激用户的感官意识，从而实现信息的传送和交流。实际上，多媒体技术利用计算机实现的与用户之间的信息交流和传输，其本质上就是一种人机交互技术。因此，随着现代化设计水平的不断发展和提高，如何借助于多媒体技术更好的服务于人机交互系统，成为当前很多产品设计，尤其是人机交互系统设计、制造厂商需要解决的首要问题。 本文主要从多媒体技术和人机交互技术的结合角度切入，详细探讨多媒体技术和人机交互技术的结合发展，以及二者之间的相互关系，以实际的具体应用案例分析给出基于多媒体技术的新一代人机交互系统的设计与应用，并以此和广大同行分享。 2 多媒体技术和人机交互技术 2.1 多媒体技术的特征 （1）信息载体多样化。多媒体技术是将传统的数据信息，如文字、图像、照片、声音及视频等资料，通过计算机程序的组织和管理，将多种数据信息融合为一体集中发达。 （2）信息具有交互性。多媒体技术的一个最为突出和重要的特征就是具有交互性。通过计算机技术的使用，能够和用户实现信息的沟通交流，让用户参与到信息的表达过程中，通过交互完成信息在计算机和用户之间的交流与传输。 （3）信息具有实时性。多媒体技术表现和传输的信息具有实时性，只有具备了实时性，才能和用户进行信息的交互和传输。实时性主要表现在，多媒体技术在和用户进行交互时，是多种信息在多个感官刺激下同步进行交互。 （4）信息具有协调性。多媒体技术是将各种数据、信息资源统一的进行表

人机交互设计基础

人机交互的软件工程方法 交互设计基础

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 交互范型（Form ）

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 命令行交互 ?用户通过在屏幕某个位置上键 入特定命令的方式来执行任务 “基于字符的界面（Character- based Interface ） ? 优点 专家用户能够快速完成任务； 较GUI 节约系统资源； 可动态配置可操作选项； 键盘操作较鼠标操作更加精确； 支持用户自定义命令

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 ?缺点 命令语言的掌握对用户的记忆能力提出较高要求； 基于回忆的方式（recall memory ） ?没有GUI 基于识别的方式（recognition memory ）容易使用 键盘操作，出错频率较高； 要求用户记忆指令的表示方式 ?与可用性理论所强调的“不应要求用户了解计算机底层的实 现细节”相违背。

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 菜单驱动界面 ?以一组层次化菜单的方式提供用户可用的功能选项，一 个或多个选项的选择可以改变界面的状态 通过鼠标、数字键、字母键或者方向键进行选择

南京大学软件学院人机交互的软件工程方法2012年春 ? 优点 基于识别机制，对记忆的需求较低； 具有自解释性； 容易纠错； 适合新手用户。若提供了较好的快捷键功能，则对于专家用户同样适用。 ? 缺点 导航方式不够灵活； 当菜单规模较大时，导航效率不高； 占用屏幕空间，不适合小型显示设备。 ?为节省空间，通常组织为下拉菜单或弹出式菜单； 对专家用户而言使用效率不高

2019智能汽车人机交互现状及发展趋势研究报告

2019智能汽车人机交互现状及发展趋势研究报告

目录 一、研究背景和意义 (5) （一）人机交互与人机交互界面 (5) （二）人机交互发展趋于人性化、高效化 (5) 1、早期手工作业阶段 (6) 2、作业控制语言及交互命令语言阶段 (6) 3、图形用户界面(GUI)阶段 (6) 4、网络用户界面阶段 (6) 5、多通道人机交互阶段 (6) （三）人机交互已成为智能汽车的发展的核心问题 (7) 二、智能汽车人机交互设计现状 (7) （一）人机交互研究呈多学科融合特征 (7) （二）以用户为中心的设计理念和设计流程 (8) （三）智能化趋势对人机交互提出更高的要求 (9) （四）国内外典型的人机交互系统 (10) 1、宝马iDrive 系统 (11) 2、奔驰COMAND 系统 (11) 3、奥迪MMI 系统 (11) 4、安吉星系统 (12) 5、福特MyFordTouch 系统 (12) 6、沃尔沃SENSUS 系统 (13) 7、日产CARWINGS 系统 (13) 8、丰田G-book 系统 (14) 9、荣威inkanet 系统 (14) 10、比亚迪DiLink 智能网联系统 (15) 三、智能汽车人机交互发展趋势 (15) （一）交互内容和场景的扩展 (15) 1、智能汽车与环境充分交互 (16)

2、智能汽车的多场景化交互 (16) 3、车内及车外信息显示与分析 (17) 4、智能汽车人机共驾交互设计 (17) （二）交互方式的创新和新技术的应用 (18) 1、显控一体化交互 (18) 2、多通道协同交互 (19) 3、基于生物识别和感知技术的人机交互 (19) 4、基于智能化技术的情感交互 (20)

《人机交互技术》教学大纲

《人机交互技术》教学大纲 本课程是计算机科学与技术专业选修课。人机交互及人机界面的研究是计 算机科学与心理学（动机心理学、认知心理学）两大科学相结合的产物，是国际 上最为活跃的研究方向之一。计算机是人类有史以来发明的最复杂的工具，给人 造成了巨大的脑力负担、学习困难、严重事故、大量职业病等问题。“对用户友 好”的设计理念是人机界面设计进入新的发展阶段的标志。本课程主要是研究 “以人为本”的人机交互，有效地解决由于界面所带来的用户使用问题，这也是当前普遍性问题和难点性问题。 三、课程基本要求 1理解并掌握人机界面设计的基本概念、基本理论

2?能够使用各种交互设备、掌握各种交互技术；能够对人机交互界面做出正确可用性评估；能够完成对人机交互界面的建模及实现相应地人机交互界面。 通过本课程的学习使学生掌握人机交互的研究对象、研究内容，建立正确的认知观；学会各种交互设备的使用、理解并掌握各种交互技术；理解并掌握可用性分析原理并对界面的可用性做出正确的评估；理解并掌握人机交互界面的表示模型及软件结构。 四、课程内容及学时分配 第1章绪论 1.1什么是人机交互 1.2人机交互的研究内容 1.3人机交互的发展历史 1.4人机交互的应用 教学目的与要求： 掌握人机交互的基本概念； 理解人机交互的研究内容； 了解人机交互的形成与发展过程； 了解人机交互的应用； 重点：人机交互的基本概念，人机交互的研究内容； 难点：人机交互的研究内容； 第2章感知和认知基础 2.1人的感知 2.2认知过程与交互设计原则

2.3概念模型及对概念模型的认知 2.4分布式认知 教学目的与要求： 理解人的视觉，听觉，触觉认知； 掌握认知过程与交互设计原则； 掌握概念模型及对概念模型的认知； 理解分布式认知的概念； 理解分布式认知理论特征； 链接分布式认知在人机交互中的应用； 重点：人的感知、认知过程与交互设计原则、概念模型; 难点：概念模型，分布式认知； 第3章交互设备 3.1输入设备 3.2输出设备 3.3虚拟现实交互设备 3.4交互设备的整合应用 教学目的与要求： 会使用文本、图像、指点等输入设备； 会使用显示器、打印机、语音交互设备； 了解虚拟现实交互设备； 了解三维空间定位设备、三维显示设备；

人机交互技术复习题.

一单项选择题 1 下述基本人机交互技术中，主要用于输入一个数值的人机交互技术是（C）。 A:定位B:笔划C:定值D:选择E:字符串输入 2 下述人机交互技术中，不属于图形人机交互技术的是（C ）。A:几何约束B:引力场C:语音识别D:橡皮筋技术 3 下列各种模型中，用于描述交互操作的人机交互界面行为模型的是（D）。 A:GOMS模型B:LOTOS模型C: UAN模型D：状态转换网络4 使用从行为模型到结构模型的转换算法得到的人机界面结构模型中，不可能包含的事件类型为（C）。 A:用户事件B:内部事件C:系统事件D:外部事件 5 在将人机界面的行为模型向结构模型转换时，只有在处理（C ）运算符时才会向模型中加入一个终止态。 A: ||| B: [] C: [> D: >> 二基本概念 // 1 简述人机交互的基本能概念和主要研究内容有哪些。 人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学。 人机交互的主要研究内容包括 人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）

可用性分析与评估（Usability and Evaluation）。 多通道交互技术（Multi-Modal） 认知与智能用户界面（Intelligent User Interface，IUI） 群件（Groupware） Web设计（Web-Interaction） 移动界面设计（Mobile and Ubicomp） //2 简述人机交互技术经历了那几个主要阶段？各阶段的主要特点？ 语言命令交互阶段：特点是用户以命令行的方式与计算机进行交互。这个阶段是最早期交互阶段。 图形用户界面（GUI）交互阶段：主要特点是桌面隐喻、WIMP 技术、直接操纵和“所见即所得”。 自然和谐的交互阶段：主要特点是使用基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等多种输入手段的多通道交互，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。// 3 简述人机交互技术有哪些应用领域？ 人机交互技术的应用领域几乎涵盖的当前人类社会的所有领域，主要领域包括制造业、教育科研、军事、日常生活、文化娱乐和体育等多个领域。 // 4 简述Norman认知模式的概念，说明认知模式的划分对人机交互系统设计的指导意义。 Norman把认知模式划分为经验认知模式和思维认知模式。其中

现代人机交互技术最新情况

现代人机交互技术最新情况 普适计算 1.IBM研发的BlueBoard （蓝板）技术,BlueBoard是一片薄薄的屏幕板，使用者只用其胸前挂着的看上去与普通员工卡没什么两样的小卡片，对准蓝板一下，就可以显示出其个人主页及定制好的其它内容。其后的一切操作和任务都只靠使用者的手指在蓝板上指指划划就全部搞定了，包括查阅资料、共享文件、与同事实时互传信息、发送指令、布置任务、协同工作等。 2. Informedia 数字图书馆系统，Informedia采用了多模态输入方式，用户 可以用语音提出查询请求。当用户要求从数据库中查找指定的电视新闻资料时，系统将根据用户的请求返回相应的视频片段。In formedia集成了语音、图像和自然语言理解技术，在目前的原型系统中，系统可以自动地分析视频数据，从中提取出摘要信息并编加索引。视频数据的分析过程结合了针对视频的镜头检测、 图像分析，以及字幕文本（Close Caption ）和伴音信息分析。与仅采用单一模态数据的分析方法相比，这种合成方式能够更好地提取视频的语义。 3. MIT的Galaxy系统,Galaxy系统向人们展示了系统如何与用户相协调， 从而提供对多种异构数据源的无缝访问。对于用户的请求，系统不仅仅是返回来 自各方面的答案，而且还尽可能地找出不同领域中的相关答案，并根据用户感兴趣的程度排序。随后，用户与系统进行更进一步的对话，最终获得尽可能准确的结果。这种带有联想性质的交互过程使得用户感觉不是在跟一个死板的计算机系 统打交道，而是与一个聪明的代理人交互。 可穿戴计算 从谷歌、苹果、RIM相继发布的智能眼镜系列产品，到Fitbit 、Jaw bone、耐克相继推出的智能腕带，可穿戴计算逐步成为了IT界的热词。iwatch，可以 给智能手机和其他小型电子产品充电的太阳能比基尼，随行键盘牛仔裤，可以使聋人和盲人发送短信的移动框架手套，能更新Facebook状态的社交牛仔裤，能在衣服上呈现任何图案的内置电流回路K服饰，可以打电话的移动手套，电子鼓机T恤，乐器节拍手套，能通过行走的热能给智能手机充电的充电鞋，对饮食和睡眠状态进行跟踪的智能腕带,,,可穿戴计算设备层出不穷，不断丰富着新一代IT产品市场。盛大、百度等企业也不甘落后，近期已相继出手，分别推出了geak智能手表和咕咚健康手环等产品。 多点触控 1. 微软:Surface电脑,5月，《华尔街日报》的“ D:AII Things Digital ”会议上，微软演示了一种Surface Computing（表面计算）技术，并由此组建了一个

人机交互技术的发展与现状定稿版

人机交互技术的发展与 现状精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

人机交互技术的发展与现状 一. 什么是人机交互技术 二. 人机交互技术（Human-Computer Interaction Techniques）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。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系，达到人脑与电脑互相沟通的技术，可以预见，电脑甚至可以在未来成为一种媒介，达到人脑与人脑意识之间的交流，即心灵感应。二.人机交互技术的发展人机交互的发展历史，是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史。 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。 1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心：一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心，另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着，为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专着，对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界面（人机接口）拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I，也由

人机交互发展状况深度分析及前景预测分析汇总

人机交互发展状况深度分析及前景预测分析 一、人机交互概念 人机交互（Human-ComputerInteraction，HCI）主要是研究用户与系统之间的信息交换，它主要包括用户到系统和系统到用户的信息交换两部分。系统可以是各种各样的机器，也可以是智能电视机、智能手机以及计算机系统和软件。用户可以借助操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等各类穿戴设备，用手势、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向系统传递信息，同时，系统通过各类机器、显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。 理想状态下，人机交互将不再需要依赖机器语言，在没有键盘、鼠标以及触摸屏等中间设备的情况下，实现随时随地实现人机的自由交流。从而实现人们的物质世界和虚拟网络的最终融合。 从本质上，人机交互技术是一个典型的模式识别问题，智能机器通过多种传感器，获取人的表情、姿态、手势、语音、语调、血压、心率等各种数据，结合当时的环境、语境、情境等上下文信息，识别和理解用户的情感。这包括传感器技术、计算机科学、认知科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、哲学以及人类学等诸多学科领域有密切的联系。 二、人机交互发展阶段 从以设备为主到忽略设备存在，是人机交互的基本发展思路。交互建立初始，从按键到触控屏的转变是关键，重点是提高触控性能和扩大触控范围；同时显示质量从VGA至UHD （4K）；工业设计方面则是更纤薄的曲面显示。之后，专注于用户的个性化交互还是被广泛应用，变革的标志是密码的使用正在减少，取而代之的是生物识别（用户独有的特征）。这将推动移动支付的普及，但仍需要协调银行，支付机构，商家，技术提供商等各个环节，因此需要FIDO（线上快速身份验证）联盟来制定标准。接下来，专注于环境的情景识别交互是必然趋势，这个阶段的目标是让设备能够了解环境情况，能够预知用户的潜在需求。这需要不同类型的传感器一起工作，增强现实感。最终，个人设备将退居幕后，甚至消失在信息基础设施中，取而代之的是纤巧尺寸的传感器将无处不在。这是通过全方位感知来获得终极用户体验的阶段。 三、人机交互产业链

人机交互基础教程习题集答案解析

习题1 1.什么是人机交互？ 人机交互技术(Human-Computer Interaction Techniques)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。 它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。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 1.简单介绍人机交互技术的研究内容。 1.人机交互界面表示模型与设计方法 2.可用性分析与评估 3.多通道交互技术 4.认知与智能用户界面 5.群件 6.Web设计 7.移动界面设计。 2.简单介绍人机交互技术的发展历史。 人机交互的发展过程，也是人适应计算机到计算机不断地适应人的发展过程。它经历了几个阶段： 命令行图形用户界面自然和谐的交互

1.命令行界面交互阶段 计算机语言经历了由最初的机器语言，而后是汇编语言，直至高级语言的发展过程。这个过程也可以看作早期的人机交互的一个发展过程 2.图形用户界面（GUI）交互阶段 1）图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的出现， 使人机交互方式发生了巨大变化。GUI 的主要特点是桌面隐 喻、WIMP技术、直接操纵和“所见即所得”。 2）与命令行界面相比，图形用户界面的人机交互自然性和效 率都有较大的提高。图形用户界面很大程度上依赖于菜单选 择和交互小组件（Widget）。 3）图形用户界面给有经验的用户造成不方便，他们有时倾向 使用命令键而不是选择菜单，且在输入信息时用户只能使用 手这一种输入通道。 4）图形用户界面需要占用较多的屏幕空间，并且难以表达和 支持非空间性的抽象信息的交互。 3.自然和谐的人机交互阶段 随着虚拟现实、移动计算、无处不在计算等技术的飞速发展，自然和谐的人机交互方式得到了一定的发展。基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等输入手段的多通道交互是其主要特点，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。习题2

人机交互技术

人机交互技术 学院： 专业： 班级： 学号： ： 2016年4月6日

目录 引言 (3) 1. 人机交互- 基本简介 (4) 2. 人机交互- 行业概况 (4) 3. 人机交互- 发展历史 (5) 4. 人机交互- 输入方式 (5) 5. 人机交互- 交互方式 (6) 6. 人机交互- 穿戴设备技术 (7) 7. 人机交互- 虚拟界面 (9) 8. 人机交互- 理想技术 (9) 参考文献 (10)

引言： 人机交互技术目前已经取得了不少研究成果，不少产品已经问世。侧重多媒体技术 的有：触摸式显示屏实现的“桌面”计算机，能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书，从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器，使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器；侧重多通道技术的有：“汉王笔”手写汉字识别系统，结合在微软的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术，广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统，输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术，以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术，以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。 人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现，比如智能手机配备的地理空间跟踪技术，应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，对于有语言障碍的人士的无声语音识别，应用于广告、、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术，针对有语言和行动障碍人开发的“意念轮椅”采用的基于脑电波的人机界面技术等。热点技术的应用开发是机遇也是挑战，基于视觉的手势识别率低，实时性差，需要研究各种算法来改善识别的精度和速度，眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注，多通道的整合也是人机交互的热点，另外，与“无所不在的计算”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。

人机交互技术实验四

重庆邮电大学移通学院学生实验报告

实验二：理解设计风格与原则 一、实验目的 （1）熟悉人机交互的风格，掌握人机交互设计的基本原则 （2）了解Windows“辅助功能选项”的人文设计 二、工具/准备工作 需要准备一台带有浏览器，能够访问因特网的计算机。 三、实验内容与步骤 1.知识扩展 硬件人机界面的发展以人类社会的三次技术革命作为分水岭。在发展过程中，出现了许多对后人有着重大影响的设计思潮和流派。请通过因特网搜素，来了解和学习其中的一些内容，并简述记录之。 （1）工艺美术运动：“工艺美术”运动的根源是当时艺术家们无法解决工业化带来的 问题，企图逃避现实，隐退到中世纪哥特时期。运动否定了大工业化与机械生产，导致它没有可能成为领导潮流的主要风格。从意识形态来看，它是消极的但是它却给后来设计家提供了参考，对“新艺术运动”有着深远的影响。因此，这场运动虽然短暂，但在设计史上依然是非常重要的，值得认真研究的。 （2）新艺术运动：是19世纪末20世纪初在欧洲和美国产生并发展的一次影响面相当 大的“装饰艺术”的运动，是一次内容广泛的、设计上的形式主义运动，涉及十多个国家，从建筑、家具、产品、首饰、服装、平面设计、书籍插画一直到雕塑和绘画艺术都受到影响，延续长达十余年，是设计史上一次非常重要的形式主义运动。这场运动实质上是英国“工艺美术运动”在欧洲大陆的延续与传播，在思想理论上并没有超越“工艺美术运动”。新艺术运动主张艺术家从事产品设计，以此实现技术与艺术的统一. （3）德意志制造联盟：德国在19世纪末期的工业水平迅速赶上了老牌资本主义国家 的英国、法国，居于欧洲第一位。德国在上升期不仅要求进一步工业化，而且希望成为工业时代的领袖。为了使后起的德国商品能够在国际市场上与英国抗衡，企业家、艺术家和技术人员组成了全国性的组织──德意志制造联盟，目的在于提高工业制品的质量以求达到国际水平.

人机交互技术现状与发展趋势研究【文献综述】

毕业论文文献综述 教育技术学 人机交互技术现状与发展趋势研究 本文的目的是通过对国内外人机交互技术的历史及现状回顾，来揭示人机交互技术的发展规律。人机交互技术伴随着计算机而诞生，它的发展与计算机息息相关，从70年代中后期第一个图形用户界面的产生到如今已经有了三十多年的发展历程。本文将系统的介绍国内外学者对人机交互技术的研究历程和研究领域以及提出的主流技术，并提出自己对人机交互技术发展趋势的展望。 一、国内外研究历史及各种观点 1.国外研究历史 1959年美国学者B.Shackel从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发，提出了被认为是人机界面的第一篇文献的关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，同年第一份专业杂志国际人机研究（IJMMS）创刊。可以说，1969年是人机界面学发展史的里程碑。在1970年成立了两个HCI研究中心：一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心，另一个是美国Xerox 公司的Palo Alto研究中心。 1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专著，为人机交互界面的发展指明了方向。 20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专著，对最新的人机交互研究成果进行了总结。人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构。理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文科学的理论指导；实践范畴方面，从人机界面（人机接口）拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用。人机界面一词被人机交互所取代。HCI中的I，也由Interface(界面/接口)变成了Interaction(交互)。 20世纪90年代后期以来，随着高速处理芯片，多媒体技术和Internet Web技术的迅速发展和普及，人机交互的研究重点放在了智能化交互，多模态（多通道）-多媒体交互，虚拟交互以及人机协同交互等方面，也就是放在以人为在中心的人机交互技术方面。 2.国内研究历史： 国内对人机交互技术的研究比较晚，在20世纪90年代开始起步，到世纪末