推动形成万物互联、人机交互、天地一体的网络空间,是去年12月8日习近平总书记主持中共中央政治局第二次集体学习时做出的重要指示,也是我国加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施的重要目标。随着计算机软硬件技术的进步和应用的普及,数字经济正在成为推动社会经济进步的重要力量,其中人机交互在社会、经济等领域中扮演着越来越重要的角色,不断催生新产业、新业态和新模式,实现用新动能推动新发展。
人机交互是人和机器之间信息交换的技术,包含人到计算机和计算机到人两种信息交换的过程。作为人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口,人机交互是计算机系统的重要组成部分。从1946年世界上第一台计算机诞生开始,科技发展进入快车道。最开始,只有经过训练的工程师才能操作电脑,然后鼠标和操作系统的出现,改变了人们通过机器代码和电脑进行交互的方式,人们学习使用电脑的成本在不断降低。而在现在,人机交互的热点已经转移到了移动和可穿戴设备,云计算、深度学习、生物特征识别等技术的不断进步,将推动实现更加安全、智能化的人机交互,改变了传统只靠双手借助键盘、鼠标与机器的交互,逐渐将人体的各个器官、特征甚至意识与机器实时交互。随着人工智能的发展,更加人性化、智能化的人机交互方式也从各个方面逐渐改变着人们的生活,下面是几个典型应用场景:
新一代人机交互技术推动人机智能对话
认知计算代表一种全新的计算模式,它包含信息分析、自然语言处理和机器学习领域的大量技术创新,能够使机器从大量非结构化数据中揭示非凡的洞察力。认知系统专门获取海量的不同类型的数据,根据信息进行推论,并从自身与数据、与人们的交互中不断学习,实现以对人类而言更加自然的方式与人类交互。例如,近几年风靡全球的智能音箱则将基于认知计算的语音交互方式发挥到了极致。自从2014年亚马逊发布的全世界第一款人工智能音箱——Echo先后震动了音箱圈、互联网界和手机大厂,在随后的四年里,BAT、小米等厂商,甚至是喜马拉雅这样的内容平台,纷纷入局。智能音箱是指可以通过语音命令,实现各种功能比如点播歌曲、讲故事或是了解天气预报的音响设备,同时它也可以对智能家居设备进行控制,比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。智能音箱本身虽然不具备认知计算的能力,但是通过云平台和大数据,大量用户发出的针对某一特定功能的语音指令发送到云端之后,通过机器学习和自然语言处理等技术,能够精准地识别用户的意图从而做出相应的操作。随着用户人数增多,人机之间交互数据指数级的增长,机器理解人类语言的语境与语义和挖掘信息的能力也逐步得到提升。由于语音交互直观易懂而且大大缩短人机交互当中的信息冗余量,多种新产品应运而生,为人们的生活提供了极大的便利。例如,智能语音客服可以用在政府热线、企业热线当中,减少了其人工客服的投入而又能很好的处理一些简单的事物。而智能聊天机器人则能够和孩子、老人轻松对话,实现寓教于乐及情感陪护,同时还可对接多种生活信息查询及知识查询,成为实用的生活助手。
人机交互技术构建智能公共安全新体系
随着人脸识别、姿态识别、视频跟踪、车辆识别等技术的不断发展与成熟,人机交互技术在公共安全领域的诸多场景已有深入探索,并有较好的应用前景和潜力。例如基于各类生物特征识别技术的智能安防设备,不仅可安全高效地实现身份认证功能,还能实现“黑名单”的实时发现与及时处置,以及基于视频、语音、图像检测和溯源技术的智能交互应用系统,可以对人们公开活动和广大公共场所信息进行实时分析、风险评估、及时预警和应急响应,有效服务社会治理和治安防控工作,极大地提升管理水平并降低服务成本。智能交通系统亦可利用姿态识别、视频检测等技术,高效辅助交通违法行为监测。例如根据车辆特征和驾乘人员姿态等视频数据,有效检测使用虚假车牌、未系安全带及开车打电话等违法违规行为,有效减少人工投入,大幅提升工作效率。
人机交互技术助力建设新型智慧城市
新型智慧城市是指运用信息和通信技术手段,感测、分析城市运行核心系统的关键信息,对包含民生、环保、城市服务在内的各种需求做出智能响应。智慧城市的主要领域包含智慧交通、智慧政务、智慧教育和智慧医疗等方面。在新型智慧城市中,智慧交通大量使用了数据模型、数据挖掘等数据处理技术,通过监测实时交通状况,可以获知何处交通拥挤,并提供给交通管理人员,同时也可以通过多媒介、多终端向出行人实时提供各种交通综合信息。同时,针对医疗资源两极化、医疗监督机制不全的现状,智慧医疗可以实现病人诊疗信息和行政管理信息的收集、处理和数据交换,提供远程探视、远程会诊、临床决策系统、智慧处方等服务,给患者提供公平、安全、便捷和优质的诊疗服务。其实智慧城市不仅仅基于某一种技术,而是包含云、人工智能等技术的综合应用解决方案。随着人机交互技术的不断发展,智慧城市系统可以帮助城市更好的运转,为人们创造更美好的生活。
事实证明,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理念和设备的升级上,包括交互理念的变化(从“被动接受信息”到“主动理解信息”;从“满足基本功能”到“强调用户体验”)和交互设备的变化(方式自然化,内容多样化)。因此,新一代智能交互技术——基于多通道、多媒体、多模态的智能人机交互模式是发展大趋势,通过语音交互、体感交互和触控交互等多种交互模式并行处理,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,形成“交互素材”数据库,与计算机进行交互对话,必将给人类带来全新的、多方面的美妙生活体验。