首页

> 学术发表知识库

首页 学术发表知识库 问题

关于人机交互研究论文答辩

发布时间:

关于人机交互研究论文答辩

首先肯定是针对你的论文来的,当然你的论文做的系统是php+mysql的,那数据库的东西肯定会问,但是问的问题难度依老师而言,一般老师并不会问太难的问题。只要这个论文是你自己做的。基本的一些术语,概念相关知识你肯定也了解,重要的还是要有信心。

1. PHP基本介绍2.整个软件流程3.数据库方面的优化4.数据分页怎么实现啊

虚拟现实(VR)是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2500字,希望能够对您有所帮助。

直觉交互界面与虚拟现实

摘要:为了研发更高水准的直觉交互界面,有必要引入虚拟现实技术,借助具备沉浸性、交互性和想象性的人机交互环境来获得真正意义上的直觉体验。通过特定的物理器件装置,以及先进的手势识别技术,使用者不必学习专门的操作命令,就可以与计算机进行交流并获得实时的反馈,而独特的沉浸式环境更能创造出人机一体的融合感。结果表明,虚拟现实技术有效地提升了用户的体验度,大大简化了操作的复杂性,而且可以应用于从娱乐到专业制造等各种场合,是直觉交互界面的有力驱动平台。

关键词:直觉交互;人机交互;虚拟现实

中图分类号:J0-05 文献标识码:A

本文是在“人―计算机” 交互(Human-Computer Interaction)的意义上来谈论“交互”。随着计算机技术几十年来突飞猛进的发展,计算机已经完全进入了日常生活的方方面面,其影响无处不在,人机之间的互动操作问题也越发显得重要。由于计算机尚未能摆脱冯・诺依曼体系的根本制约,与人类思维模式之间的鸿沟依然如同天堑,人机交互问题的一个重要着眼点就在于如何尽量地缩小人类使用者的操作模式与计算机的操作模式之间的差别。这意味着我们仍在不断地摸索和探讨,去提供更优秀的交互界面,使人可以顺畅地、高效率地与计算机进行对话。

一直以来,交互设计思维首要强调的就是以人为本,换而言之就是让设计物适应人,而非人适应设计物。这种观点在计算机还是国防机密的年代中显得有些奢侈,人们只能痛苦地训练自己去迎合机器(例如,使用完全机器式的编程语言与计算机交谈)。在当下,相对廉价的个人计算机都可以提供可观的计算能力,因此交互界面的设计原则也就顺应了这样的思路,去尽可能地将界面做得人性化,让人用得舒服,而繁重的计算则交给计算机在幕后默默地处理。

正是在这样的大背景下,“直觉”一词吸引了大家的目光。毕竟相对于日常物件,计算机的交互界面还是太不人性了,依旧保持着冰冷的面孔。如果能将我们习以为常的动作引入与计算机的交互之中,在不知不觉中将完成与计算机的沟通,那么这样的人机界面才能称得上是以人为本。而在呈现直觉界面方面,新兴的虚拟现实技术则提供了最有价值的工具。

本文正是拟探讨直觉交互界面及其与虚拟现实技术间的关系,为了完成这样的任务,首先我们要对人机交互意义上的直觉作出一个明确的定义,它实际上与大众文化中的“直觉”概念有着相当的差别。之后我们将谈论如何将上述意义上的直觉与虚拟现实结合起来,并提供具体的案例分析来支撑我们的探讨。

一、直觉交互界面

直觉(Intuition)这个概念属于大众词汇,但实际上不同的学科对直觉都有着不同的定义。本文研究的对象是人机交互,因此将在“凭着直觉去与计算机进行交互” (interaction with computer by intuition)这个上下文中去探讨它。首先要注意到,交互是双方面的,也即人与计算机在进行着双向的互动,但直觉却是人才能拥有的,也是仅仅用来修饰人的判断与感觉的,因此直觉人机交互关心的是以人为中心的交互场景中各参与元素对人是否直觉。从人的角度考虑交互界面,这实际也就奠定了“以人为本”在理论上的基础性质。

一般而言,人们对直觉的交互有着如下诉求:它不需要经过有意识的思考便能做出。例如在翻动一页书的时候,人不需要去有意识地考虑该用多大的力气,手指该走怎样的空间路线,或有意识地等待书页翻动之后出现的非常规情况并作出反应,等等。在这个意义上,一本实体书的交互界面是直觉的。依据以上诉求,Blackler等人的研究指出,直觉是“基于已往经验的无意识的反应”[1]。这个定义强调了两个要点:基于以往经验和无意识。关于直觉往往是无意识的(下意识的)举动,这一点几乎已成共识,这里就不再展开论述。需要厘清的是“基于已往经验”这一点。

在日常生活中,人们或许并不认为直觉与已往经验之间会有什么关联。相反,许多人会认为,如果不需要经验就能进行某种操作,那么这种操作显然更符合直觉。特别地,中国传统文化中的“直觉”概念充满了反智主义的特征,直接将“直觉”与“本能”联系起来,往往意味着“不需要通过知识或经验便可以下意识地完成”。但这实际上是一种错误的观点,它不但误解了人的本能,而且未能认识到已往经验的真实存在及其影响。事实上,现代理论表明,人类绝大多数行动――简单的或复杂的――都是后天习得的,并非先天刻印于脑中。如果仅凭本能,人几乎无法完成什么人机交互操作:拿按钮这种最简单的人机界面元素来说,如果没有事先通过各种例子认识到存在按钮这种东西并且按下它之后会启动某些关联反应,使用者甚至都无法做出按下按钮的行为。或者用K.R.Popper[2]的话来说,所有行动都承载着理论――后天习得的理论。

将直觉与已往经验联系起来,这不仅揭示了直觉在人机交互中的真正面貌,而且指出了设计人机交互界面时的一条基础准则:由于不同的人有着不同的生活经验与知识水平,那么他们的已有经验也是不同的,这也就意味着每种类型的人都有着他们对“直觉交互界面”的不同衡量标准。有一个简单的例子可以说明这一点。

考虑一款在电脑上运行的收音机软件,它的作用是播放网络上的各类实时音频流(包括传统电台的在线音频流)。图 1模拟半导体收音机的调频指针窗口,从传统眼光而论这样的界面便是直觉的。然而,对于没有用过半导体收音机的新一代年轻人而言,他们由于频繁地接触电脑,反而会觉得图2的界面是直觉的,因为这样的界面使用的是为电脑用户所熟知的UI(User Interface,用户界面)元素,包括菜单、按钮、列表框和滚动条等等。

习惯半导体收音机操作的用户多半用不惯新式界面,而习惯新式界面、没使用过半导体收音机的用户却很可能对传统界面不知所以。这个例子充分说明了,在考虑直觉交互界面的时候,必须考虑用户群体的已往经验,依据不同的已往经验去断定直觉因素。并不存在唯一的、普适的、通用的直觉界面,这给了设计师以极大的挑战,但同时也是极大的创新动力。 此外,虽然直觉的定义没有直接体现对审美的考虑,但审美和直觉显然是互有关联的[3]。由于直觉使用与交互过程中唤起的先前知识有关,那么审美判断作为人类感知过程的起点之一,恰是诱发直觉的重要因素。一个富于美感的界面,可以抵消用户使用过程中的不安感和隔膜感,并在潜意识上促使和鼓励用户做出交互行为并保证交互行为的持续性和统一性。上面的例子也表明,对于传统用户,设计精美、极富质感的模拟界面有效地抵消了传统用户对电脑软件的不适感,方便他们使用,并且大大降低了潜在的学习成本。而对于年轻用户,他们也可以在自己熟悉的控件界面中运作自如,拉近了老技术(传统流媒体)与新技术间的距离。简而言之,具备良好审美特性的直觉界面具有重要的价值与意义,体现了人机交互界面的发展趋势。

二、直觉界面与虚拟现实

自上世纪70年代起,虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展异常迅猛,从专业研究到商业应用乃至家用娱乐都可见其身影。从根本上而言,虚拟现实恰是交互界面直觉化的总趋势的一个反映,因为人机交互演进的内在逻辑在于,呈现和交互手段总在致力于让用户以更直观、更自然、更简便的操控方式去获得更丰富、更多态、更实时的数据资源。

简而言之,虚拟现实提供了一个具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)的虚拟数字富媒体环境;用户不仅可以如同设身处地一般沉浸在它所提供的丰富多彩的虚拟环境中,更可以通过各种创新的途径来与环境中的元素进行互动。沉浸性、交互性和想象性,正是虚拟现实的三个基本特征[4]:一是沉浸性,通过各种技术手段让用户产生“身临其境”的感觉,包括视觉(利用人的立体视觉原理产生虚拟的三维纵深感)、听觉(利用立体声产生虚拟物体的方位感)、触觉(通过力觉设备使用户以为在与真实的物理实体打交道)等等;二是交互性,用户可以实时地与虚拟现实系统中的各种物体进行互动操作,用户的操作不再局限于传统的键盘、鼠标或游戏杆,还包括先进的数据手套、穿着式回馈服等等;三是想象性,给用户呈现的虚拟现实场景具有超越现实场景的特殊魅力,真正做到某种意义上的“心想事成”。

从虚拟现实的上述特征可以看出,它的基本出发点就是要超越传统人机交互界面的非人性化的一面,不仅要让用户尽量溶入整个交互场景中(沉浸性),而且要让用户以更直觉的方式去操作计算机(交互性):首先,虚拟现实技术能够有效地将计算机交互界面直觉化,提供与日常场景尽量类似的界面,完全基于人类日常的视觉直觉。其次,虚拟现实技术能够有效地消除人机交互之间的阻隔,让用户能够通过日常的动作和行为与计算机交互。

从上文的概念分析可知,判定直觉程度要看与使用者本身的已知经验,而且使用情境和审美等其他因素也要考虑在内。虚拟现实技术本身提供了多种多样的方法,但具体的构建和应用也要遵循这样的准则。下一节将提供几个应用案例来说明这些,并综合讨论如何真正地利用虚拟现实技术去设计直觉交互界面。

三、应用案例及讨论

以虚拟现实技术为基础的直觉交互界面被广泛应用于各种层次、各种领域的实践应用之中,其目标用户群体不仅包括非专业人士(普通民众),也包括熟悉计算机但希望寻求更直观的交互操作方式的专业人士。对于前者,他们需要能够尽量降低学习和记忆成本、兼或附带娱乐趣味性的人机界面。而对于后者,操控感良好的直觉界面可以大大提升生产率和成品率,并推动整个生产流程的优化。

日本大阪大学人机工程实验室的伊藤雄一等人研发了ActiveCube(动态积木)[5],这个作品将直觉界面引入儿童和青少年认知学习及娱乐之中,并辅以虚拟现实或增强现实设备以提升其应用价值。每个积木都是一个边长五厘米的塑料立方体;积木里面有一块可编程集成电路,控制着一系列可选的感应器或小型设备,包括超声感应器(感知外界物体的接近)、坐标感应器(三维坐标的相对角度)、触觉感应器(最多可装两个,每个可以感应八个方向的触觉)、红外感应器、灯和电动机等。因此,每个积木实际上已经是一个独立的玩具,可以感知环境并产生相应的动态行为。更绝妙的是,这些积木还能彼此连接,连接起来的各个部分之间也可以互相通信,构成整体行为。儿童使用者不需要额外教学就可以通过直觉使用它们。这样的直觉操作界面,很好地避免了其内部的复杂结构对使用者的影响,小学低年级学生就可以独立操作。

ActiveCube的一大特色在于可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。应用了虚拟现实技术之后,规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。

ActiveCube还可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。由于ActiveCube本身只是一个简单的立方体,其六面自由连接功能限制了表面的装饰性,最后的拼装效果不一定能吸引儿童用户的兴趣。而应用了虚拟现实技术之后,古板规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。在上面的例子中,外表相对简陋的十字架形积木摇身一变,可成为精美的飞机,并随着积木在实际环境中的位移而在现实设备上呈现相应的飞行轨迹。

另一个实例来自于工业设计领域。当下的设计师一般都有较高的学历和较专业的计算机技能,但进行三维产品建模的时候,复杂的软件界面依然是最重要的阻碍因素,更遑论键盘加鼠标的操控方式根本就与人手的自然行为大相径庭,严重干扰了设计师的思维和创作习惯。荷兰Delft大学工业设计工程团队在这方面进行了大量研究,提出了新的解决方案,其关键就在于引入直观的手势来与计算机交互,于虚拟现实环境中完成建模工作[6-7]。

一般而言,手势比面部表情和眼动更易于捕捉和识别,又比全身姿势更易于实施(特别是在狭小空间中),因此比较受直觉界面研究者的青睐[8]409-420。但手势也分为几个细类,不一定都适合用于人机交互。Hummels指出了三类手势,第一类是从计算机角度去定义的手势,因而非常便于计算机识别,但需要使用者去刻意学习和掌握,称不上直觉。第二类与之相反,指的是人类日常生活中的手势,优点是非常直观,但计算机程序需要特别的设计才能对其进行识别。综合了以上两种类别之优点而又尽量规避其不足的第三类手势称为描述性手势,原本自身也有着应用范围过窄的缺憾,但辅以虚拟现实技术,便可以成为有效的途径以联通设计师和计算机。 为了提高描述性手势的效果,研究人员特地设计了一个虚拟现实实验环境,见图3。在此环境中,普通设计师作为被试,不受拘束地使用他们惯常的手势进行设计创作,而这些以直觉为基础挥舞出来的手势被动作感应器记录下来,最后进行统计分析。通过这样的过程,研究人员能够采集到和分析出最适合虚拟现实环境的直觉手势。最后,对设计师而言非常直觉、对计算机而言又是相当便于识别的手势方案即可得到确定。设计师在此系统中,可以像往常操作日常物体(胶泥或板材等)一样与计算机辅助设计软件进行人机对话,不仅直觉高效,而且得益于虚拟现实环境,整个设计流程形同真实体验,大大提高了设计效率。

四、结论与展望

一直以来,“以人为本”都是人机交互设计领域的核心口号之一。但本文的分析指出,这绝不能是一句抽象的口号,而必须落实到具体的应用情境之中。另一方面,近年来关于“用户体验”的声音不绝于耳[9],它本质上也是“以人为本”的精神的一种体现,但这个提法也存在着过于含糊的缺点,导致了许多不同的理论都以它为逻辑基础。实际上,只要明确了“人”(也即“用户”)的特定性,问题也就解决了。既然不同的人和不同的用户其自身情况多有差异,同样着眼于“以人为本”或“增进用户体验”的产品,也就必须随着人/用户的不同而给出不同的解决方案,提供不同的交互界面,才能在交互过程中让使用者满意。

直觉概念得到了厘清,但这显然并不意味着直觉交互设计的种种问题也就有了答案。如何让某种交互界面更少地占用使用者的逻辑意识(也即做到“无意识地或下意识地被使用”),以及如何明确地定性定量分析特定用户的已往经验,并以之支持交互界面的设计,这依然是非常复杂的问题。幸而在各领域学者的努力下,此领域已有许多成功的理论或实践得以依循。在这方面最重要的一项就是关于直觉交互中的手势问题,它旨在解决人机交互场景中用什么有效的手势去操作计算机。由于手势不受传统输入设备的限制,它天然地与虚拟现实技术结合在一起[8]409-420。此外,针对现在方兴未艾的商业以及家用娱乐虚拟现实应用,直觉交互界面也是其中的研发热点。限于研究的深度及文章篇幅,本文遗憾地未能在这些方面展开论述,希望能在后继研究中逐步展开。

最后要强调的是,随着普适计算(ubiquitous computing)这个概念在强大的计算机硬件的支持下渐渐变为现实,设计和实现各种直觉交互界面已成为人机交互的核心任务。普适计算要求计算机设备可以感知周围环境的变化并执行相应的任务,在这一过程中如果交互界面做不到直觉易用,那么其计算机人性化的核心价值也就无从体现了。由此,直觉交互界面的理论与实践必将日益凸显其无比的重要性和关键性。

[参考文献]

[1] Blackler A,Popovic V,Mahar D.Investigating users' intuitive interaction with complex artefacts[J].Applied Ergonomics,2010,41(1):72-92.

[2] 波普尔.猜想与反驳:科学知识的增长[M].傅季重,纪树立,周昌忠,等,译.杭州:中国美术学院出版社,2003.

[3] Naumann A,Hurtienne J,Israel J H,et al.Intuitive use of user interfaces: defining a vague concept[M]∥HARRIS D.Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics.Berlin:Springer-Verlag,2007:128-136.

[4] Alonso M A G,Gutierrez M A,Vexo F,et al.Stepping Into Virtual Reality[M].New York: Springer-Verlag New York Inc,2008.

[5] Watanabe R,Itoh Y,Kawai M,et al.Implementation of ActiveCube as an intuitive 3D computer interface[M]∥Butz A,Olivier P.Smart Graphics. Berlin: Springer,2004:43-53.

[6] Hummels C,Overbeeke C J. Kinaesthesia in synaesthesia:the expressive power of gestures in design[C]∥Design and semantics of form and movement.Eindhoven:Eindhoven University of Technology,2006:34-41.

[7] Hummels C,Smets G,Overbeeke K.An Intuitive T-wo-handed Gestural Interface for Computer Supported Product Design: International Gesture Workshop[C].Bielefeld:Springer Verlag,1998.

[8] Nielsen M,Strring M,Moeslund T B,et al.A procedure for developing intuitive and ergonomic gesture interfaces for HCI[M]∥Gamurri A,Volpe G.Gesture-Based Communication in Human-Computer Interaction.Berlin:Springer,2004:409-420.

[9] Garrett J J.The elements of user experience[M].Berkeley,CA:New Riders,2002.

点击下页还有更多>>>关于虚拟现实的科技论文2500字

关键词:交互设计,人机交互,用户体验设计 在学习和生活中,我们经常会遇到三个名词:“交互设计”,“人机交互”,“用户体验设计”。这三个名词是否是同一个意思呢,如果不是,他们的异同点又是什么呢。本文尝试从历史沿革,现有状况,未来发展三个方面,对这交互设计,人机交互,用户体验设计进行分析。 交互设计起源于网站设计和图形设计,但现在已经成长为一个独立的领域。现在的交互设计师远非仅仅负责文字和图片,而是负责创建在屏幕上的所有元素,所有用户可能会触摸,点按或者输入的东西:简而言之,产品体验中的所有交互。交互设计在于定义人造物的行为方式(the "interaction",即人工制品在特定场景下的反应方式)相关的界面。交互设计作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了,它由IDEO的一位创始人比尔·摩格理吉(Bill Moggridge)在1984年一次设计会议上提出,他一开始给它命名为“软面(Soft Face)”,由于这个名字容易让人想起和当时的玩具“椰菜娃娃(Cabbage Patchdoll)”,他后来把它更名为“Interaction Design”,即交互设计。 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 JCR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)。 用户体验这个词最早被广泛认知是在上世纪90年代中期,由用户体验设计师唐纳德·诺曼(Donald Norman)所提出和推广。身为电气工程师和认知科学家的Don Norman加盟苹果公司之后,帮助这家传奇企业对他们以人为核心的产品线进行研究和设计。而他的职位则被命名为“用户体验架构师”(User Experience Architect),这也是首个用户体验职位。 由上述资料不难看出:交互设计这个名词起源于计算机领域,软件专家在进行设计时发现人和计算机的交互产生许多问题,于是交互设计这一名词应运而生。人机交互则是由人机工程学发展而来,是以人与机器的关系为切入点开始进行研究的。和交互设计与人机交互这两个名词不同,用户体验是以心理学和认知科学为基础提出的,从心理学和认知科学的角度对人和外界环境的关系进行探讨。 在这里,首先整理出权威的交互设计,人机交互,用户体验的定义。 交互设计:英文叫做Interaction Design 交互设计是指设计人和产品或服务互动的一种机制 , 以用户体验为基础进行的人机交互设计是要考虑用户的背景、使用经验以及在操作过程中的感受,从而设计符合最终用户的产品,使得最终用户在使用产品时愉悦、符合自己的逻辑、有效完成并且是高效使用产品。 交互设计的目的是使产品让用户能简单使用。任何产品功能的实现都是通过人和机器的交互来完成的。因此,人的因素应作为设计的核心被体现出来[1]。 人机交互:人机交互(Human-Computer Interaction, 简写HCI):是指人与计算机之间使用某种对话语言,以一定的交互方式,为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。有很多著名公司和学术机构正在研究人机交互。在计算机发展历史上,人们很少注意计算机的易用性。现在,很多计算机用户抱怨计算机制造商在如何使其产品“用户友好”这方面没有投入足够的精力[2]。 用户体验:英文叫做User Experience,缩写为UE, 或者UX。 它是指用户访问一个网站或者使用一个产品时的全部体验。他们的印象和感觉,是否成功,是否享受,是否还想再来/使用。他们能够忍受的问题,疑惑和BUG的程度[3]。 由交互设计,用户体验,人机交互三者的定义可以得出:在现阶段,交互设计,用户体验,人机交互都有研究人和外界环境关系的含义。但相对而言,交互设计研究的是人和产品互动的机制。人机交互研究的是人和计算机的对话过程。用户体验研究的是研究用户访问产品时的体验。从研究对象广度上说:用户体验》人机交互》交互设计。这三者既有相似之处,也有不同之处可以得出分析图如下:由图2.2可知,从2011年到2018年九月,在交互设计,人机交互,用户体验三个词中,媒体报道最多的词汇是用户体验,其次为人机交互,最后为交互设计。作为一个互联网名词,用户体验传播最广,人们对于它也更为了解。而人机交互和交互设计则在一定程度上属于专业名词,还尚不为人们所熟知。 人工智能是近年来新出现的名词,这里结合人工智能对交互设计,人机交互,用户体验的发展趋势进行分析。要结合人工智能对交互设计,人机交互,用户体验发展趋势进行分析,就要看,三个词汇中哪个词与人工智能的相关度最高,当用户搜索“人工智能”的同时搜索“用户体验”,就说明“人工智能”和“用户体验”存在相关性。在这里收集了用户搜索“人工智能”和“交互设计”;搜索“人工智能”和“人机交互”;搜索“人工智能”和“用户体验”的数据,用以研究人工智能和这三者的相关性。 由图3.1可知,人工智能与交互设计的相关性最强(用户搜索人工智能的同时搜索交互设计的数量最多),其次为用户体验,最后为人机交互。 下边从时间维度分析人工智能与三个词汇的相关性变化由图3.2可知,随着时间的推移,人工智能与用户体验,人机交互,交互设计的相关性越来越明显(当人工智能搜索量增加时,用户体验,人机交互,交互设计的搜索量也增加)。 随着时间的推移,人工智能与用户体验,人机交互,交互设计的相关性逐渐增强。其中,人工智能与交互设计的相关性最强。参考文献: [1] 王月丰. 互联网产品交互设计中反馈机制的研究[D]. 江南大学, 2012. [2] 邓滔. 基于隐喻认知的互联网产品反馈机制设计研究[D]. 湖南大学, 2016. [3] 高路. 基于网络界面符号体系的用户隐喻认知机理探索[D]. 南京理工大学, 2009.

人机交互论文分享

1959年。人机交互领域第一篇论文是由美国学者基于对机器减轻人类生产疲劳的研究,发布于1959年,是人机界面最重要的一篇论文。论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。

寒门博士黄国平身上坚持,不怕吃苦的优秀品质打动了我。

黄国平出生于四川省南充市仪陇县,毕业于中国科学院大学,工学博士,腾讯人工智能实验室“腾讯AILab”高级研究员。2021年4月,黄国平论文《人机交互式机器翻译方法研究与实现》的“致谢”部分在知乎、虎扑、微博、豆瓣平台走红。

2014年进入中国科学院自动化研究所攻读博士研究生,成为该研究所研究员宗成庆的指导学生,其研究方向为模式识别与智能系统。2017年从中国科学院大学毕业后,黄国平已赴腾讯就职,在该公司人工智能实验室“腾讯AILab”担任高级研究员。

走红经历:

“我走了很远的路,吃了很多的苦,才将这份博士学位论文送到你的面前。二十二载求学路,一路风雨泥泞,许多不容易。如梦一场,仿佛昨天一家人才团聚过。”上述文字来自于一篇博士论文的“致谢”部分。这篇情感真挚的致谢在豆瓣、知乎、微博等多个网络平台走红。

2021年4月18日,中国科学院官方微博发布消息,披露了这篇论文为《人机交互式机器翻译方法研究与实现》,作者是2017年毕业于中国科学院大学的工学博士黄国平。

2021年4月19日,黄国平发文讲述自己的成长经历,并向网友留言和朋友关心表示歉意和谢意。他在文中称,网络流传的致谢是被人节选后发布到网上的,并将完整版本附上(隐私相关的敏感信息已被隐藏)。黄国平2021年6月24日,黄国平作为本科生校友代表回到母校西南大学,与2021届毕业生分享人生感悟,演讲内容再次刷屏。

大学生人机交互论文

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器2.1硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。2.2软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(0.1秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH TECHNOLOGYLETTERS.2006,12,1:37-41.4 B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

计算机类毕业设计论文

作为计算机专业的大学生,我们应该要学会怎么样做好自己的毕业论文,以下是我精心准备的计算机类毕业设计论文,大家可以参考以下内容哦!

一、引言

随着经济全球化的发展和科学技术的日益进步,翻译领域受到前所未有的冲击。全球交流的与日俱增为翻译带来更多的机遇,极大地拓宽了翻译市场;科技的进步,也极大地推动着翻译技术的发展。然而,机遇和挑战是并存的,更多的机遇带来的是更多的挑战。全球化的发展对翻译或是译者提出了更高的要求,既要讲究翻译速度,又需保证翻译质量。要求翻译从数量上、质量上和速度上都能够满足日益增长的市场需求。因此,如今的翻译已经完全不同于过去的翻译了,利用机器翻译系统――计算机辅助翻译――来协助人们快速翻译资料,已成为必然的趋势,计算机辅助翻译便应运而生了。

二、雅信辅助翻译软件辅助功能

雅信计算机辅助翻译软件是一个基于网络、基于大型关系数据库、支持多人协作的网络辅助翻译平台。与机器自动翻译系统(Machine Translation,MT)不同,它是一种计算机辅助翻译系统(Computer Aided Translation,CAT),主要采用翻译记忆(Translation Memory,TM)和灵活的人机交互方式,可以大幅度提高翻译效率、节省翻译费用、保证译文质量、简化项目管理。系统具有很好的可扩展性。系统提供流程化的项目管理,使翻译项目组织和管理变得十分轻松快捷、高质有效。系统依托现代网络技术和数据库技术,实现翻译资源信息共享和翻译术语高度统一。后台资源库可依据客户需求建立,并设置相应权限,进行管理和调用。系统可支持多语种互译。系统结构采用C/S模式,可基于网络环境下的部署和应用,系统部署灵活,操作简单,响应速度快。

三、翻译过程中遇到的问题及解决方法

虽然计算机辅助翻译的早已进入了繁荣期,但这并不代表它不存在任何问题。据统计,机器翻译与人工翻译相比,疑问准确率和可读性还不到70%,许多方面都存在着大量的问题。在本次的翻译实践中,笔者也发现了雅信计算机辅助翻译中存在的'一些问题。

1.词性和词义的错误翻译。计算机毕竟不是人类,不能像人类一样的去认知和理解。源语中同一个单词往往有着不同的词性和截然不同的词义,人工翻译中,可以很容易地将这些不同的词性和词义区分开来,以选取最合适的目的语。而计算机辅助翻译软件往往对词性和词义错误辨析。词性作为连接词汇到句法的桥梁一旦出错,译文便会出错,而选取错误的词义更会直接地导致难以理解的译文。这不可避免地造成了译文质量的下降。

例1.

原文:ASEAN’s SMEs Are Not Ready For AEC And OBOR

雅信自动翻译:东盟的中小企业都没有准备好AEC和奥博尔

在例1中,雅信自动翻译中存在的词义错误翻译,即AEC没翻译出来,错误翻译OBOR。经译员加工处理后,正确的翻译应该为:东盟的中小企业还没做好应对东盟经济共同体和“一带一路”战略的准备。

2.关于状语的错译。英语中通常句子结构复杂,一个句子中往往有不止一个的状语从句,这些从句通过状语引导和连接,一旦计算机辅助翻译软件对状语的翻译不正确,译文就会支离破碎,句意混乱,难以理解。

例2.

原文:In pursuit of a single market and production base,the ten ASEAN member states intend to transform the region into an EU-style economic area characterized by free flow of goods,services,investments,and(skilled)labor.

雅信自动翻译:在一个单一的市场和生产基地,十个东盟成员国的追求,打算将该地区转变成一个自由流动的商品,服务,投资,和(技术)的经济领域的欧盟风格的经济区。

在例2中,雅信平台自动翻译的版本支离破碎,语义不明,经人工理解翻译后的改为:为形成一个单一的市场和生产基地,东盟十个成员国想要将该地区转变成一个欧盟式的经济区,具有商品、服务、投资和劳动力(技术)自由流通特色的经济领域。

3.小品词的错译

英文离开冠词和连词等小品词后会不通顺。而汉语有个这些小品词徒增累赘,句子拖沓。对此情况,雅信计算机辅助翻译软件尚未有恰当的解决办法。

例3.

原文:What lies beyond 2015 is a highly integrated,cohesive and globally linked community.

雅信自动翻译:超越2015是一个高度集成,凝聚力和全球联系的社区。

在例3中,雅信计算机翻译的版本对beyond的处理比较死板,易给读者造成阅读障碍。正确的翻译应为:2015年是社会团体高度集成、高度凝聚和全球联系紧密的一年。

4.文化语境的差异

翻译作为连接两种文化之前的桥梁,面对的是两种迥然不同的文化语境。不同的社会风俗、社会习惯造成了语言语境中的差异。译者通常对两种文化都有较深的了解,可以较好地起到语境转换的作用,而计算机辅助翻译软件处理过程简单,难以将合适的语境体现在译文当中。

在使用雅信CAT翻译HOW “ ONE BELT ONE RAOD ”IMPACTS ASEAN ECONOMIC GROWTH的文本的过程中,笔者发现翻译时系统自动用单元格将文本隔开,采用直译法或换序法对每个单元格内的文本内容进行翻译。这就使得有时上下文的联系不紧凑。一般来说,英语句子要比汉语句子长,因此在汉译英时有可能把两个或两个以上的汉语句子翻译成一个英语句子;然而在英译汉时也常常要用到合句译法,把两个或两个以上的英语句子翻译成一个汉语句子,使得句子内容紧凑。若是使用该辅助软件进行翻译,则就无法使用合句译法,若是使用了这种译法,就会导致原文与译文无法对齐。因此,该辅助软件有一定的局限性,只能循规蹈矩的一句一句进行翻译,比较死板缺乏灵活性。除此之外,大量的术语在原有术语库中查询不到,还有少许已有术语的准确性有待进一步查证。为此,笔者使用必应、维基百科等网络工具和权威词典进行查询,以确保译文的准确性。

四、结论

计算机辅助翻译节省了大量的人力和时间,同时使翻译逐渐地由相对独立的个人活动转为协作性强的团体组织活动。计算机辅助翻译系统和软件的蓬勃发展也为翻译事业起到了重大的推动作用,也将在未来的翻译实践中起到举足轻重的作用。虽然由于其各种难以解决的缺点,在不久的将来计算机辅助翻译仍不能代替译员的地位和作用,但将会给译员提供更得心应手的帮助,不断推动翻译事业的蓬勃发展。

虚拟现实(VR)是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2500字,希望能够对您有所帮助。

直觉交互界面与虚拟现实

摘要:为了研发更高水准的直觉交互界面,有必要引入虚拟现实技术,借助具备沉浸性、交互性和想象性的人机交互环境来获得真正意义上的直觉体验。通过特定的物理器件装置,以及先进的手势识别技术,使用者不必学习专门的操作命令,就可以与计算机进行交流并获得实时的反馈,而独特的沉浸式环境更能创造出人机一体的融合感。结果表明,虚拟现实技术有效地提升了用户的体验度,大大简化了操作的复杂性,而且可以应用于从娱乐到专业制造等各种场合,是直觉交互界面的有力驱动平台。

关键词:直觉交互;人机交互;虚拟现实

中图分类号:J0-05 文献标识码:A

本文是在“人―计算机” 交互(Human-Computer Interaction)的意义上来谈论“交互”。随着计算机技术几十年来突飞猛进的发展,计算机已经完全进入了日常生活的方方面面,其影响无处不在,人机之间的互动操作问题也越发显得重要。由于计算机尚未能摆脱冯・诺依曼体系的根本制约,与人类思维模式之间的鸿沟依然如同天堑,人机交互问题的一个重要着眼点就在于如何尽量地缩小人类使用者的操作模式与计算机的操作模式之间的差别。这意味着我们仍在不断地摸索和探讨,去提供更优秀的交互界面,使人可以顺畅地、高效率地与计算机进行对话。

一直以来,交互设计思维首要强调的就是以人为本,换而言之就是让设计物适应人,而非人适应设计物。这种观点在计算机还是国防机密的年代中显得有些奢侈,人们只能痛苦地训练自己去迎合机器(例如,使用完全机器式的编程语言与计算机交谈)。在当下,相对廉价的个人计算机都可以提供可观的计算能力,因此交互界面的设计原则也就顺应了这样的思路,去尽可能地将界面做得人性化,让人用得舒服,而繁重的计算则交给计算机在幕后默默地处理。

正是在这样的大背景下,“直觉”一词吸引了大家的目光。毕竟相对于日常物件,计算机的交互界面还是太不人性了,依旧保持着冰冷的面孔。如果能将我们习以为常的动作引入与计算机的交互之中,在不知不觉中将完成与计算机的沟通,那么这样的人机界面才能称得上是以人为本。而在呈现直觉界面方面,新兴的虚拟现实技术则提供了最有价值的工具。

本文正是拟探讨直觉交互界面及其与虚拟现实技术间的关系,为了完成这样的任务,首先我们要对人机交互意义上的直觉作出一个明确的定义,它实际上与大众文化中的“直觉”概念有着相当的差别。之后我们将谈论如何将上述意义上的直觉与虚拟现实结合起来,并提供具体的案例分析来支撑我们的探讨。

一、直觉交互界面

直觉(Intuition)这个概念属于大众词汇,但实际上不同的学科对直觉都有着不同的定义。本文研究的对象是人机交互,因此将在“凭着直觉去与计算机进行交互” (interaction with computer by intuition)这个上下文中去探讨它。首先要注意到,交互是双方面的,也即人与计算机在进行着双向的互动,但直觉却是人才能拥有的,也是仅仅用来修饰人的判断与感觉的,因此直觉人机交互关心的是以人为中心的交互场景中各参与元素对人是否直觉。从人的角度考虑交互界面,这实际也就奠定了“以人为本”在理论上的基础性质。

一般而言,人们对直觉的交互有着如下诉求:它不需要经过有意识的思考便能做出。例如在翻动一页书的时候,人不需要去有意识地考虑该用多大的力气,手指该走怎样的空间路线,或有意识地等待书页翻动之后出现的非常规情况并作出反应,等等。在这个意义上,一本实体书的交互界面是直觉的。依据以上诉求,Blackler等人的研究指出,直觉是“基于已往经验的无意识的反应”[1]。这个定义强调了两个要点:基于以往经验和无意识。关于直觉往往是无意识的(下意识的)举动,这一点几乎已成共识,这里就不再展开论述。需要厘清的是“基于已往经验”这一点。

在日常生活中,人们或许并不认为直觉与已往经验之间会有什么关联。相反,许多人会认为,如果不需要经验就能进行某种操作,那么这种操作显然更符合直觉。特别地,中国传统文化中的“直觉”概念充满了反智主义的特征,直接将“直觉”与“本能”联系起来,往往意味着“不需要通过知识或经验便可以下意识地完成”。但这实际上是一种错误的观点,它不但误解了人的本能,而且未能认识到已往经验的真实存在及其影响。事实上,现代理论表明,人类绝大多数行动――简单的或复杂的――都是后天习得的,并非先天刻印于脑中。如果仅凭本能,人几乎无法完成什么人机交互操作:拿按钮这种最简单的人机界面元素来说,如果没有事先通过各种例子认识到存在按钮这种东西并且按下它之后会启动某些关联反应,使用者甚至都无法做出按下按钮的行为。或者用K.R.Popper[2]的话来说,所有行动都承载着理论――后天习得的理论。

将直觉与已往经验联系起来,这不仅揭示了直觉在人机交互中的真正面貌,而且指出了设计人机交互界面时的一条基础准则:由于不同的人有着不同的生活经验与知识水平,那么他们的已有经验也是不同的,这也就意味着每种类型的人都有着他们对“直觉交互界面”的不同衡量标准。有一个简单的例子可以说明这一点。

考虑一款在电脑上运行的收音机软件,它的作用是播放网络上的各类实时音频流(包括传统电台的在线音频流)。图 1模拟半导体收音机的调频指针窗口,从传统眼光而论这样的界面便是直觉的。然而,对于没有用过半导体收音机的新一代年轻人而言,他们由于频繁地接触电脑,反而会觉得图2的界面是直觉的,因为这样的界面使用的是为电脑用户所熟知的UI(User Interface,用户界面)元素,包括菜单、按钮、列表框和滚动条等等。

习惯半导体收音机操作的用户多半用不惯新式界面,而习惯新式界面、没使用过半导体收音机的用户却很可能对传统界面不知所以。这个例子充分说明了,在考虑直觉交互界面的时候,必须考虑用户群体的已往经验,依据不同的已往经验去断定直觉因素。并不存在唯一的、普适的、通用的直觉界面,这给了设计师以极大的挑战,但同时也是极大的创新动力。 此外,虽然直觉的定义没有直接体现对审美的考虑,但审美和直觉显然是互有关联的[3]。由于直觉使用与交互过程中唤起的先前知识有关,那么审美判断作为人类感知过程的起点之一,恰是诱发直觉的重要因素。一个富于美感的界面,可以抵消用户使用过程中的不安感和隔膜感,并在潜意识上促使和鼓励用户做出交互行为并保证交互行为的持续性和统一性。上面的例子也表明,对于传统用户,设计精美、极富质感的模拟界面有效地抵消了传统用户对电脑软件的不适感,方便他们使用,并且大大降低了潜在的学习成本。而对于年轻用户,他们也可以在自己熟悉的控件界面中运作自如,拉近了老技术(传统流媒体)与新技术间的距离。简而言之,具备良好审美特性的直觉界面具有重要的价值与意义,体现了人机交互界面的发展趋势。

二、直觉界面与虚拟现实

自上世纪70年代起,虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展异常迅猛,从专业研究到商业应用乃至家用娱乐都可见其身影。从根本上而言,虚拟现实恰是交互界面直觉化的总趋势的一个反映,因为人机交互演进的内在逻辑在于,呈现和交互手段总在致力于让用户以更直观、更自然、更简便的操控方式去获得更丰富、更多态、更实时的数据资源。

简而言之,虚拟现实提供了一个具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)的虚拟数字富媒体环境;用户不仅可以如同设身处地一般沉浸在它所提供的丰富多彩的虚拟环境中,更可以通过各种创新的途径来与环境中的元素进行互动。沉浸性、交互性和想象性,正是虚拟现实的三个基本特征[4]:一是沉浸性,通过各种技术手段让用户产生“身临其境”的感觉,包括视觉(利用人的立体视觉原理产生虚拟的三维纵深感)、听觉(利用立体声产生虚拟物体的方位感)、触觉(通过力觉设备使用户以为在与真实的物理实体打交道)等等;二是交互性,用户可以实时地与虚拟现实系统中的各种物体进行互动操作,用户的操作不再局限于传统的键盘、鼠标或游戏杆,还包括先进的数据手套、穿着式回馈服等等;三是想象性,给用户呈现的虚拟现实场景具有超越现实场景的特殊魅力,真正做到某种意义上的“心想事成”。

从虚拟现实的上述特征可以看出,它的基本出发点就是要超越传统人机交互界面的非人性化的一面,不仅要让用户尽量溶入整个交互场景中(沉浸性),而且要让用户以更直觉的方式去操作计算机(交互性):首先,虚拟现实技术能够有效地将计算机交互界面直觉化,提供与日常场景尽量类似的界面,完全基于人类日常的视觉直觉。其次,虚拟现实技术能够有效地消除人机交互之间的阻隔,让用户能够通过日常的动作和行为与计算机交互。

从上文的概念分析可知,判定直觉程度要看与使用者本身的已知经验,而且使用情境和审美等其他因素也要考虑在内。虚拟现实技术本身提供了多种多样的方法,但具体的构建和应用也要遵循这样的准则。下一节将提供几个应用案例来说明这些,并综合讨论如何真正地利用虚拟现实技术去设计直觉交互界面。

三、应用案例及讨论

以虚拟现实技术为基础的直觉交互界面被广泛应用于各种层次、各种领域的实践应用之中,其目标用户群体不仅包括非专业人士(普通民众),也包括熟悉计算机但希望寻求更直观的交互操作方式的专业人士。对于前者,他们需要能够尽量降低学习和记忆成本、兼或附带娱乐趣味性的人机界面。而对于后者,操控感良好的直觉界面可以大大提升生产率和成品率,并推动整个生产流程的优化。

日本大阪大学人机工程实验室的伊藤雄一等人研发了ActiveCube(动态积木)[5],这个作品将直觉界面引入儿童和青少年认知学习及娱乐之中,并辅以虚拟现实或增强现实设备以提升其应用价值。每个积木都是一个边长五厘米的塑料立方体;积木里面有一块可编程集成电路,控制着一系列可选的感应器或小型设备,包括超声感应器(感知外界物体的接近)、坐标感应器(三维坐标的相对角度)、触觉感应器(最多可装两个,每个可以感应八个方向的触觉)、红外感应器、灯和电动机等。因此,每个积木实际上已经是一个独立的玩具,可以感知环境并产生相应的动态行为。更绝妙的是,这些积木还能彼此连接,连接起来的各个部分之间也可以互相通信,构成整体行为。儿童使用者不需要额外教学就可以通过直觉使用它们。这样的直觉操作界面,很好地避免了其内部的复杂结构对使用者的影响,小学低年级学生就可以独立操作。

ActiveCube的一大特色在于可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。应用了虚拟现实技术之后,规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。

ActiveCube还可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。由于ActiveCube本身只是一个简单的立方体,其六面自由连接功能限制了表面的装饰性,最后的拼装效果不一定能吸引儿童用户的兴趣。而应用了虚拟现实技术之后,古板规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。在上面的例子中,外表相对简陋的十字架形积木摇身一变,可成为精美的飞机,并随着积木在实际环境中的位移而在现实设备上呈现相应的飞行轨迹。

另一个实例来自于工业设计领域。当下的设计师一般都有较高的学历和较专业的计算机技能,但进行三维产品建模的时候,复杂的软件界面依然是最重要的阻碍因素,更遑论键盘加鼠标的操控方式根本就与人手的自然行为大相径庭,严重干扰了设计师的思维和创作习惯。荷兰Delft大学工业设计工程团队在这方面进行了大量研究,提出了新的解决方案,其关键就在于引入直观的手势来与计算机交互,于虚拟现实环境中完成建模工作[6-7]。

一般而言,手势比面部表情和眼动更易于捕捉和识别,又比全身姿势更易于实施(特别是在狭小空间中),因此比较受直觉界面研究者的青睐[8]409-420。但手势也分为几个细类,不一定都适合用于人机交互。Hummels指出了三类手势,第一类是从计算机角度去定义的手势,因而非常便于计算机识别,但需要使用者去刻意学习和掌握,称不上直觉。第二类与之相反,指的是人类日常生活中的手势,优点是非常直观,但计算机程序需要特别的设计才能对其进行识别。综合了以上两种类别之优点而又尽量规避其不足的第三类手势称为描述性手势,原本自身也有着应用范围过窄的缺憾,但辅以虚拟现实技术,便可以成为有效的途径以联通设计师和计算机。 为了提高描述性手势的效果,研究人员特地设计了一个虚拟现实实验环境,见图3。在此环境中,普通设计师作为被试,不受拘束地使用他们惯常的手势进行设计创作,而这些以直觉为基础挥舞出来的手势被动作感应器记录下来,最后进行统计分析。通过这样的过程,研究人员能够采集到和分析出最适合虚拟现实环境的直觉手势。最后,对设计师而言非常直觉、对计算机而言又是相当便于识别的手势方案即可得到确定。设计师在此系统中,可以像往常操作日常物体(胶泥或板材等)一样与计算机辅助设计软件进行人机对话,不仅直觉高效,而且得益于虚拟现实环境,整个设计流程形同真实体验,大大提高了设计效率。

四、结论与展望

一直以来,“以人为本”都是人机交互设计领域的核心口号之一。但本文的分析指出,这绝不能是一句抽象的口号,而必须落实到具体的应用情境之中。另一方面,近年来关于“用户体验”的声音不绝于耳[9],它本质上也是“以人为本”的精神的一种体现,但这个提法也存在着过于含糊的缺点,导致了许多不同的理论都以它为逻辑基础。实际上,只要明确了“人”(也即“用户”)的特定性,问题也就解决了。既然不同的人和不同的用户其自身情况多有差异,同样着眼于“以人为本”或“增进用户体验”的产品,也就必须随着人/用户的不同而给出不同的解决方案,提供不同的交互界面,才能在交互过程中让使用者满意。

直觉概念得到了厘清,但这显然并不意味着直觉交互设计的种种问题也就有了答案。如何让某种交互界面更少地占用使用者的逻辑意识(也即做到“无意识地或下意识地被使用”),以及如何明确地定性定量分析特定用户的已往经验,并以之支持交互界面的设计,这依然是非常复杂的问题。幸而在各领域学者的努力下,此领域已有许多成功的理论或实践得以依循。在这方面最重要的一项就是关于直觉交互中的手势问题,它旨在解决人机交互场景中用什么有效的手势去操作计算机。由于手势不受传统输入设备的限制,它天然地与虚拟现实技术结合在一起[8]409-420。此外,针对现在方兴未艾的商业以及家用娱乐虚拟现实应用,直觉交互界面也是其中的研发热点。限于研究的深度及文章篇幅,本文遗憾地未能在这些方面展开论述,希望能在后继研究中逐步展开。

最后要强调的是,随着普适计算(ubiquitous computing)这个概念在强大的计算机硬件的支持下渐渐变为现实,设计和实现各种直觉交互界面已成为人机交互的核心任务。普适计算要求计算机设备可以感知周围环境的变化并执行相应的任务,在这一过程中如果交互界面做不到直觉易用,那么其计算机人性化的核心价值也就无从体现了。由此,直觉交互界面的理论与实践必将日益凸显其无比的重要性和关键性。

[参考文献]

[1] Blackler A,Popovic V,Mahar D.Investigating users' intuitive interaction with complex artefacts[J].Applied Ergonomics,2010,41(1):72-92.

[2] 波普尔.猜想与反驳:科学知识的增长[M].傅季重,纪树立,周昌忠,等,译.杭州:中国美术学院出版社,2003.

[3] Naumann A,Hurtienne J,Israel J H,et al.Intuitive use of user interfaces: defining a vague concept[M]∥HARRIS D.Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics.Berlin:Springer-Verlag,2007:128-136.

[4] Alonso M A G,Gutierrez M A,Vexo F,et al.Stepping Into Virtual Reality[M].New York: Springer-Verlag New York Inc,2008.

[5] Watanabe R,Itoh Y,Kawai M,et al.Implementation of ActiveCube as an intuitive 3D computer interface[M]∥Butz A,Olivier P.Smart Graphics. Berlin: Springer,2004:43-53.

[6] Hummels C,Overbeeke C J. Kinaesthesia in synaesthesia:the expressive power of gestures in design[C]∥Design and semantics of form and movement.Eindhoven:Eindhoven University of Technology,2006:34-41.

[7] Hummels C,Smets G,Overbeeke K.An Intuitive T-wo-handed Gestural Interface for Computer Supported Product Design: International Gesture Workshop[C].Bielefeld:Springer Verlag,1998.

[8] Nielsen M,Strring M,Moeslund T B,et al.A procedure for developing intuitive and ergonomic gesture interfaces for HCI[M]∥Gamurri A,Volpe G.Gesture-Based Communication in Human-Computer Interaction.Berlin:Springer,2004:409-420.

[9] Garrett J J.The elements of user experience[M].Berkeley,CA:New Riders,2002.

点击下页还有更多>>>关于虚拟现实的科技论文2500字

这份论文的内容无疑是极具专业性的,但真正让走红的却是它的致谢部分。让网友感动的是作者虽身处极度贫困却从未放弃求学之心,一路坚持并取得博士文凭,最终改变命运。

作者黄国平在论文的致谢部分介绍了自己艰难的求学之路。他出生在四川一个非常贫困的山村,由于受不了穷,12岁时他的母亲离家出走。同样是因为穷,他的父亲在他很小时便在外务工。即便是他生了大病也只是匆匆赶回来,将勉强够治病的钱放下就返回工地。生活的重担压在他和父亲两人的肩上,高中之前黄国平的主要经济来源是抓黄鳝、出租水牛和养小猪崽,在勤奋学习的同时他还要为自己的学费“动脑筋”。

即便如此,他辛辛苦苦为自己筹措的学费还被父亲偷卖,买了酒和肉。就算这样他也没有怨恨父亲,因为现在他只能和父亲、奶奶相依为命。在他17岁那一年,黄国平遇到人生中的重大打击,他的父亲和奶奶离世,从此世间就只有他一人孤独作伴。还好黄国平的伯父将他接到家中照顾,从高三暑假开始,黄国平便利用电脑编程挣生活费。在求学过程中艰难万分的他,要遭受老师频频催学费的尴尬,还要面临和同学明显不对等的生活水平带来的“异样”。即便这样困难,他依然在求学。

有一句话让我感触很深:人后的苦尚且还能客服,人前的尊严无比脆弱。黄国平没有放弃,他利用知识改变命运的理想一直没有消失。现在的黄国平有着一份不错的工作,已经成功从小山村走了出来。希望这篇论文的致谢能让更多的学生实现精神升华,能够树立学习的信念。

人机交互论文推荐游戏

姓名:韩宜真 学号: 【嵌牛导读】未来的人机交互将是多模式状态,与人工智能密不可分。 【嵌牛鼻子】智能人机交互 人工智能 【嵌牛提问】当人和机器之间的边界逐渐模糊,人机交互的边界在哪里?未来人机交互会发展成什么样子? 【嵌牛正文】在2013年的电影《她》中,男主结束了恋爱长跑之后,爱上了一个电脑操作的系统女声,这个叫“萨曼莎”的姑娘不仅有着略带沙哑的迷人嗓音,并且幽默风趣。 就这样,他们成了无话不谈的朋友,甚至发展出一段“畸形”的恋情。 虽然电影是虚构的,但这也恰恰证明了,未来以用户为中心的交互模式不会仅仅停留在操作方便等基础方面,对于更好地识别用户表达意图与情感等方面,都将取得重大突破。问题来了,当人和机器之间的边界逐渐模糊,人机交互的边界在哪里?未来人机交互会发展成什么样子?在AI Time第七期的辩论中,清华大学的史元春、中科院软件所的田丰、中科院计算所的陈益强、小小牛科技创意公司的CEO曹翔就一起论道了人机交互与智能的相关问题。 1945年,在电子计算机尚未“出世”时,范内瓦·布什就发表了题为“As We May Think”的文章,形象描述了未来个人电脑——一种被称为MEMEX的机器,阐释了直接交互、超链接、网络存储等概念。 1960年,约瑟夫·利克莱德提出“人机共生”的思想,并在布什的领导下通过美国国家科技计划大力支持了人机共生理念下的图形与可视化、虚拟对象操控、互联网络等研究项目,在他的主导下,个人电脑、互联网络的标志性关键技术在六七十年代逐次诞生了。 约瑟夫·立克立德领导的交互式计算不但研发了分式操作系统,而且直接引导了图形技术。 在范内瓦·布什、约瑟夫·利克莱德等先驱的推动下,在语言学、心理学、计算机科学的共同参与下,计算机从没有用户界面,到有了图形用户界面,开创了个人电脑以及互联网络等惠及整个社会的新产业。 现在手机无需利用鼠标,可以利用新的传感技术,包括AI技术,这些都在使得人们能够更多地感受周围世界,这也是人机交互的一部分。 未来,在新的传感和多媒体技术的共同支持下,机器将可以通过感知和数据处理技术来理解我们,来理解周围的环境,实现更自然、更智能的人机交互。 曹翔介绍道,他现在的工作可以说是“现实版神笔马良”,用一张普通的纸和一个普通的画笔作画之后,用手机采集,瞬间就能转化生成三维动画。通过技术把创作的门坎降低,让普通人能够表达自己的创意是研究的初衷。 到目前为止还是普适计算的时代,未来人机交互会是多模态的,可以用键盘、语音,也可以用手势、表情、唇动等。他首先介绍了基于多通道或多模态感知理论的手语识别,原因有二,其一是因为姿势语言太多太泛,没有清晰的目标边界,其二是因为希望技术能服务于残障人士的日常交流。 第二个工作也和多模态相关,人机交互的终极目标是希望人机交互和人人交互一样。目前通过多模态,包括知识性感知,让机器获知人目前的状态,继而再进行下一步行为。未来可以利用可穿戴设备,对人的生理和心理的境况进行推断,然后进行交互。 陈益强也认为,未来的人机交互模式会是多模态的。围绕“多模态”设想,他提到了目前工作。一个是基于多通道或多模态感知理论的手语识别,将面部识别、手势动作识别和手语识别相融合,用以提高手语识别精度。二是通过多模态手段,使机器人获知人类当前状态。田丰主要关注面向教育和医疗的人机交互的研究,他分享了再输入技术和相关理论方面的研究成果。由于输入不可避免地存在不精确性,希望用智能化的方法进行改善和帮助。运动目标的选择是人机交互里非常重要的任务,玩游戏的时候就知道,相对静止来说运动目标的选中更难,怎样来提高选中的效率,同时去理解用户选择目标的能力。他们首先做了大量的用户研究,产生了针对不同速度和尺寸的物体在运动过程的落点分布,建立出模型,计算出用户选中物体的概率。这个模型不仅可以分析正常人,对帕金森病人等也可以用做辅助诊断。 值得一提的是,田丰带领团队研发的笔式电子教学系统获得了国家科技进步二等奖,并与协和医院共同取得了国家卫健委颁发的医疗健康人工智能应用落地30最佳案例的荣誉。 史元春介绍道,在使用手机软键盘时,26个字母挤在狭窄的输入界面里,再配上胖乎乎的手指,点错的经历太多了。这是触屏这种自然交互界面上典型的难题:胖手指难题。 基于研究工作,他们提出了基于贝叶斯推理的自然用户意图理解框架,建模用户行为特征,在模糊的输入信号上推测用户的真实意图。你点的不准没关系,算法可以猜得准。利用这项技术,史元春团队已经研究实现了手机、平板、头盔、电视等一系列接口上的输入法,输入准确度大幅度提高,且几乎不需要视觉瞄准,进而还能支持盲人用户准确实现软键盘输入。 未来的接口也会延伸感知人的操控行为,史教授正在研制的手机前置摄像头上就能:“感知到人手在界面上的变化后,我们就能以此做出新的‘输入法’。” 比如手握手机的任意边框或位置,就可以输入信息、访问界面,甚至和桌子的交互,也能变成对手机的操作。” 针对交互界面的构建是否存在计算模型的问题,田丰指出,传统上存在计算模型,而针对自然人交互,现在还没有相应的理论计算模型,但是应该朝着这个方向努力。 史元春教授同意以上观点,并指出定量评估的方法虽有,但很不充分。不过借助相应的传感技术,定量评估的原理和技术都在不断拓展,这从红外反射监测血流、血压参数、情绪变化等一系列应用上就可以看出。 以后的计算终端是多种多样的,适配的场景和任务也是不一样的,所以完全统一的大而全的模型非常难以建立,但是在特定任务上,技术背后的科学原理一定是有计算模型的,研究者们都应该去努力探索。 此外,定量评估的方法理论上是存在的,但现在很难说是好方法,因为界面在扩展,相应的实现技术、原理和评价技术也都在做扩展和变化。曹翔也指出,因为人机交互的任务多样,很难去界定效率,更多是用主观感受衡量。从大方向上讲,一定是需要定量数据的,人工智能需要数据,而人机交互离不开人工智能。针对建模的机制和限制,曹翔指出,具有明确任务的工作建模相对容易,因为目标很清晰,但是体验性的、娱乐性的、沟通性的工作比较难用计算的方式建模,因为其中夹杂着大量非简单人机交互的内容,比如人与人之间的互动等。 用大数据的方式对情绪的预测更有效果,本身人类对情绪化的东西也没有细分到小单元。反过来说,大数据分析或人工智能分析,能在没有用明确的细分模型的情况下做出预测,恰恰能解决非标准性任务。但如果是利用大数据解决问题,建立的可能是一个通用的模型,涉及到个人也会一些差别。 陈益强认为,人机交互要做得好,就一定要做到个性化,也就一定会用到智能方法。从交互来说,最初键盘是确定性交互,鼠标是属于感知层次。往智能上走,语音识别、手势识别这部分在感知以外加入了知识性学习。到第三部分,即情感智能,在执行前还需要加上知识,或者说认知。这也与人脑的三个部分,即中枢神经、小脑和大脑相对应。 智能和人机交互一样,也是按人也分层次,人机交互我们从传统到智能也分层次,可以把它理解为消除不确定性。越往上走,不确定性越大,尤其对意图理解,但是我们怎么去消除它,是人机交互上应用的一个探讨。 人工智能和人机交互,都有“人”这个字,对于二者的关系,史元春首先指出,这是中文说法,英文没有这样的词,但二者的共性在于都是很早很明确地谈到人机关系。 史元春教授认为,人机交互应该让机器更好的适应人,适应人的本性,适应人的操控能力、感知能力和认知能力。从“人” 的研究内容上来说,人机交互与人工智能有差异,但出发点是一致的,即“人机共生”。 目前看,人工智能的研究更多的体现在人的识别、语言的表达等数据密集型任务上的处理方法,人机交互的研究更偏重于对人的主动交互行为和感知能力的建模、传感和建立适应的接口技术,人机关系必定向着共生的方向发展,这些研究内容和方法会相互影响和适应,交叠的研究内容会越来越多。 “做人工智能最后要接触人机交互,做人机交互最后也要接触人工智能。” 田丰提到中国科学上有一篇观点性的论文,他指出,人机交互和人工智能在未来的趋势会从交替沉浮走向协同共进。国家人工智能发展规划里一个核心研究点是人机协同,人机协同也是人机交互未来的方向。从人工智能角度讲,自动驾驶等也讲人机协同,其实是殊途同归的。 曹翔指出,人工智能和人机交互的研究价值观、出发点会略有不同。人工智能根本上讲,终极目标是让机器能做所有人能做的事情,人机交互则是指人和机器的合作,两者不矛盾,但是要看情境。针对人机交互研究对AI的贡献,他指出,首先必须承认AI对人机交互研究的贡献。从大趋势上讲,机器学习中大量的人工标注数据就是人机交互的过程。进一步讲,AI的一个挑战在于可解释AI,最终担心的是可不可被信任,解释的原因是希望能够放心地使用。 某种意义上讲也许解决AI可信任的问题,在于创造一种方式,让人和AI的系统在一个互动过程中慢慢通过衡量判断,可能这个恰恰是人机交互帮助解决所谓AI可解释问题的方法。 对于智能人机交互的畅想,史元春指出,未来计算机的形态会变化,甚至可能不存在了,但计算机技术会持续为我们服务,成为人机共生的一部分,交互接口、交互任务会有很大的变化,但会更自然,更智能。 她把智能人机交互集中分为三类,一是手势,然后是语音,还有可穿戴设备,包括手环、头盔。在这三类上看到了很多新技术和新产品,但都还没有成为主流,也就是说,都存在一定的问题。 比如语音交互,不光是识别率没有达到百分之百,同时语音表达的带宽和表达的数据类型还不完整,和空间有关的数据效率低、没有精度。此外,还有打扰、隐私等,都有很大的限定条件,穿戴更是这样。 陈益强举例穿戴设备可以附着于衣服和鞋子,人机交互最终将实现人机共生。并且,在材料、技术的进步下,能够完全理解人类自然行为的意图,甚至帮助解决人口老龄化、阿尔茨海默病等。曹翔根据自己目前的研究内容,指出,要通过技术把每个人的创造力充分发挥出来,创造力在未来会成为生存和工作所不可或缺的一部分。 未来在输出上或许能获得更多体验,比如把挖掘出更多感官体验,不只是视觉和听觉领域,甚至创造一个幻想的世界,这是十分有趣的。 田丰称,他对于如何通过人机交互的研究推动产业发展更为关心,相关人口老龄化问题已经与协和医院进行了深入合作,通过对老年人的动作进行解读,提供量化的辅助诊断。 针对人机交互人才的培养,史元春指出,工业界是有需求的,但是学术界还很迷茫。有博士生毕业后在工业界无法找到与专业十分匹配的职位,由于工业界的进步会促使学术界对人才培养建立一套科学的方法。 史元春教授提到:“我们培养的人才应该能够发现交互难题,并且能通过科学的方法来解决这个问题。” 曹翔指出,交互设计师、用户研究员等对口培养的专业,不难找工作;难找工作的是把人机交互作为一个研究领域去学习的学生,因为现有的一个萝卜一个坑的职业体系,并不太适合跨学科的人才,但创业特别需要这样的人。

VR技术在游戏领域的应用                    171520332 诸陈元 前言:     1. VR技术的发展现状和技术特点 1.1 VR是Virtual Reality的简称,首次提出VR这个概念是在上世纪60年代初期,中文解释是虚拟现实,它的实现方式是通过计算机系统和传感器技术结合而生成的一个三维环境,这项技术的优势是人机交互,VR可以调动用户的听觉、视觉、触觉等感官系统,让用户有种身临其境的虚拟体验。 1.2论VR技术在游戏领域的应用 1.3摘要:科技界技术发展和变革是飞速发展的,近年来VR这个词一夜之间占据了科技届的头条,国内外的VR科技成果接二连三的发布,各路科技巨头也纷纷宣布进军VR市场,什么是VR?本文就VR的发现现状和使用的领域进行了分析和研究。 关键词: VR技术;发展现状;游戏应用领域正方观点:这项技术在上世界80年代后逐步成型,最早是被应用到军事领域内,最近几年依托于云计算、大数据的融合、传感器制作水平的进步、移动通讯网技术4G和5G技术的成熟,VR已经在直播、航天、游戏多个领域快速发展。VR是-项通过计算机科学、人机交互、传感科技、人工智能多个学科共同实现的集成技术,首先是通过计算机的图像处理制成逼真的视觉、听觉、嗅觉效果,来模拟成-个逼真的虚拟空间,然后在让参与者借助于一定的科技装备,来实现虚拟和现实的交互式勇,当体验者使用设备进行移动的同时,与此同时电脑会通过回传的信号进行精密的计算,快速的将制作的3D画面与设备的移动进行匹配,保证用户的临场感,要进行一套完成的VR技术需要借助于以下的技术来进行实现,具体包含如下内容CG技术、电脑仿真技术、人工智能、传感水平、显示设备、网络连接等技术才可以实现。简要的表达就是通过计算机辅助来实现的高端虚拟成像技术,让使用者借助于计算机处理的复杂性课时数据进行交互操作的平台,这对于传统的人机视窗操作来时说科技界的重大创新。 理论支撑1: 1956 年,摄影师Morton Heilig发明了Sensorama,一款集成体感装置的3D互动终端,它集成3D显示器、立体声音箱、气味发生器以及振动座椅,用户坐在上面能够体验 到6部炫酷的短片,体验非常新潮。当然,它看上去硕大无比,像是一台医疗设备,无法成为主流的娱乐设施。 理论支撑2: 1968年问世的Sword of Damocles(达摩克利斯之剑),是麻省理工学院实验室研发的头戴显示器,其设计非常复杂,组件也非常沉重,所以需要一个机械臂吊住头戴来使用。 理论支撑3: Oculus Rift复兴了虚拟现实技术,把它重新带回大众视野中。2009年,其创始人在Kickstarter上发起众筹活动,在很短时间内便获得超过10000 个支持者,备受关注。此后,第三方资金不断涌入,让Oculus Rift得以高速发展。 2014年,社交巨头Facebook宣布以20亿美元收购Oculus,Oculus Rift也在经过了数个DK版本之后,正式于今年1月开放消费者版预购、于3月在全球20多个国家及地区出货。至此,虚拟现实真正步入了消费电子市场。 从科幻到现实,从1957到现在,VR设备的发展被许多人形容为是“将梦变为现实”的过程,尽管还存在不足,还面临坎坷,我们依然有理由期待VR将有光明的未来,毕竟每项科技都是这样一路跌撞走来,渐渐成长的。反方观点: 1、连接线和空间要求是最大阻力 VR产品有很多不成熟的地方,比如价格、比如佩戴舒适性等等等等,不过最影响体验的还是现在的连接线。那Oculus Rift或者HTC VIVE来说,他们的体感很好,技术也非常优秀,但由于庞大的数据传输,导致还无法实现无线模式,另外供电也需要有线方式。 2、现有存储和显示影响体验 由于VR时代的场景是360度的,所以对存储空间的占用几乎是呈现几何性增长的,对显示、处理器等硬件的要求也非常高。现在一部PC游戏大作动辄20、30GB空间占用,到了VR时代,一部完整庞大的内容恐怕消耗的是上百GB甚至TB为单位空间占用的。 3、主机问题难以解决 既然提到了存储空间消耗的问题,就不得不说硬件的问题,在我体验过的一些VR场景当中,一些第一人称设计游戏,即便在训练房间当中而非模拟世界环境,也需要消耗大量的资源,比如一款模拟设计飞行器的游戏,要演算爆炸、飞行器、场景非常复杂,需要至少i5以上处理器以及GTX980以上级别的显卡才能流畅运行。而且场景还是受到严格控制的。 理论支撑1: RB2可以说是第一款商业虚拟现实设备,其设计与目前主流产品已经非常相似,并且配有体感追踪手套,可实现操作。然而,其经过高达50000美元起,在1984年无疑是天价。 理论支撑2: 著名游戏厂商世嘉曾计划在1993年发布基于其MD游戏机的虚拟现实头戴显示器,设备看上去非常前卫。遗憾的是,在早期非公开试玩测试中,测试者反应平淡,最终世嘉以“体验过于真实、担心玩家会受到伤害”为理由,取消了该项目。 理论支撑3: 1995 年,任天堂发布32位游戏机Virtual Boy,这是一款非常另类的游戏机,其主机是一个头戴显示器,但只能显示红黑两色。另外,碍于当时技术限制,游戏内容基本上都是2D效果,再加上较低的分 辨率和刷新率,极易使用户产生眩晕和不适感。最终,任天堂的虚拟现实游戏计划在短短不到一年时间便宣告失败。我的观点: 1、沉浸感让内容“活”起来 VR的优势之一就是具有更高的唯独,相比传统的视频内容,它具备360度全景画面,用户也就是主角可以身临其境,通过声音、全面影响感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次。 2、体感技术让产品更有说服力 如果只是表现视频内容让屏幕罩上整个面部,模拟真实眼镜的视觉环境,那么实际上也没有太大意义。最关键的地方在于利用大量传感器的体感技术逐渐成熟。 3、简易版VR让产品快速普及 这种简易版产品成为了普及VR让大众了解并且接受的重要阶段。相比其它硬件发展的过程,VR的入门门槛无疑降低了很多,只要有一部智能手机,几十块钱的预算也能让你体验VR技术的魅力,可能体验感并不好,但至少入门了。 理论支撑1: 如果游戏没有成为虚拟现实技术的主要用途,那么必定非娱乐业莫属。电影院的观众已经在享受3D电影了,但是有了类似Oculus Cinema的app,观众可以更加沉浸在电影体验里。他们可以通过VR头显设备投射出的巨大虚拟屏幕看电影,就好像在自己的个人影院里。在图像和声音效果的包围中,他们会觉得自己身临其境。 理论支撑2: VR技术在游戏领域正以日新月异的速度进行升级,众多硬件产品相继问世的同时,在软件方面也得到了Unity、Unreal Engine等引擎的支持,让开发者更为容易的接触到虚拟现实游戏。 理论支撑3: 纵观游戏的发展历程,人类对于游戏的追求始终都在向着虚拟现实的方向前进。目前,在售的虚拟现实设备中的游戏多为一些Demo,对于玩家来说可玩性并不高,但足以体验到虚拟现实技术带来的震撼、新奇感受。 案例分析: 前段时间索尼终于宣布VRPlayStaTIon虚拟现实头显将于十月与消费者见面。随着PSVR的推出,索尼将跻身Facebook、HTC和三星这些科技大牌,共同见证虚拟现实技术将如何改变人们的娱乐方式:不管是看电影、玩游戏还是与其他用户社交。 要是能(在虚拟世界里)身临其境,自己踩在松软的沙滩上,看着海水漫过脚尖,谁还会想无聊地坐在电视前看海呢?回顾发布会现场,索尼与一些视频游戏及传媒公司一起,提前展示了部分开发中的虚拟现实体验产品,Social VR是参展的其中一款游戏,玩家身处在青山环绕的虚拟沙滩上,可以和其他玩家一起踢球,也能参加舞会派对。没错,虚拟世界里也能跳舞了。这个卡通世界里还有更加刺激的体验。随后我被带到了空中,飞得很高,底下的树变得越来越小,我飞过山顶,甚至看到蓝色的海洋延伸至地平线外。当然,飞得再高,也总要落地,很快,我就开始了自由落体。这可是心跳加速的体验。现实中,我的双脚还稳稳地站在发布会现场,但看到自己垂直下落,地平线离我越来越近,我的心跳也变得越来越快。我以前没试过跳伞。但总算是在虚拟现实世界里体验过一次了。 结论: 中心句:VR技术在游戏行业还有很大的潜在发展空间。 论文结构:本文通过正反两面论述VR技术在游戏行业的发展。 总结:因此我认为VR技术将在未来成熟时打破现在的游戏模式成为领军行业。如果我们只因为在发展中遇到了一些问题而因噎废食,那么科技就不会前进和发展。马克思曾经说过这样一句话“事物的发展是前进但曲折的过程。”VR技术在发展过程中的确存在并暴露了许多问题,并且今后很有可能还会继续存在和暴露,但正因为有了这些问题的出现,技术才有进步的空间。参 考文献: 基于VR平台的室内互联式体验 李婧雯 艺海. 2020年07期 探究游戏设计中VR技术的优势与实践应用 季红芳 电脑知识与技术. 2019年33期

虚拟现实(VR)是一种由计算机和电子技术创造的新世界,是一个看似真实的模拟环境,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文2500字,希望能够对您有所帮助。

直觉交互界面与虚拟现实

摘要:为了研发更高水准的直觉交互界面,有必要引入虚拟现实技术,借助具备沉浸性、交互性和想象性的人机交互环境来获得真正意义上的直觉体验。通过特定的物理器件装置,以及先进的手势识别技术,使用者不必学习专门的操作命令,就可以与计算机进行交流并获得实时的反馈,而独特的沉浸式环境更能创造出人机一体的融合感。结果表明,虚拟现实技术有效地提升了用户的体验度,大大简化了操作的复杂性,而且可以应用于从娱乐到专业制造等各种场合,是直觉交互界面的有力驱动平台。

关键词:直觉交互;人机交互;虚拟现实

中图分类号:J0-05 文献标识码:A

本文是在“人―计算机” 交互(Human-Computer Interaction)的意义上来谈论“交互”。随着计算机技术几十年来突飞猛进的发展,计算机已经完全进入了日常生活的方方面面,其影响无处不在,人机之间的互动操作问题也越发显得重要。由于计算机尚未能摆脱冯・诺依曼体系的根本制约,与人类思维模式之间的鸿沟依然如同天堑,人机交互问题的一个重要着眼点就在于如何尽量地缩小人类使用者的操作模式与计算机的操作模式之间的差别。这意味着我们仍在不断地摸索和探讨,去提供更优秀的交互界面,使人可以顺畅地、高效率地与计算机进行对话。

一直以来,交互设计思维首要强调的就是以人为本,换而言之就是让设计物适应人,而非人适应设计物。这种观点在计算机还是国防机密的年代中显得有些奢侈,人们只能痛苦地训练自己去迎合机器(例如,使用完全机器式的编程语言与计算机交谈)。在当下,相对廉价的个人计算机都可以提供可观的计算能力,因此交互界面的设计原则也就顺应了这样的思路,去尽可能地将界面做得人性化,让人用得舒服,而繁重的计算则交给计算机在幕后默默地处理。

正是在这样的大背景下,“直觉”一词吸引了大家的目光。毕竟相对于日常物件,计算机的交互界面还是太不人性了,依旧保持着冰冷的面孔。如果能将我们习以为常的动作引入与计算机的交互之中,在不知不觉中将完成与计算机的沟通,那么这样的人机界面才能称得上是以人为本。而在呈现直觉界面方面,新兴的虚拟现实技术则提供了最有价值的工具。

本文正是拟探讨直觉交互界面及其与虚拟现实技术间的关系,为了完成这样的任务,首先我们要对人机交互意义上的直觉作出一个明确的定义,它实际上与大众文化中的“直觉”概念有着相当的差别。之后我们将谈论如何将上述意义上的直觉与虚拟现实结合起来,并提供具体的案例分析来支撑我们的探讨。

一、直觉交互界面

直觉(Intuition)这个概念属于大众词汇,但实际上不同的学科对直觉都有着不同的定义。本文研究的对象是人机交互,因此将在“凭着直觉去与计算机进行交互” (interaction with computer by intuition)这个上下文中去探讨它。首先要注意到,交互是双方面的,也即人与计算机在进行着双向的互动,但直觉却是人才能拥有的,也是仅仅用来修饰人的判断与感觉的,因此直觉人机交互关心的是以人为中心的交互场景中各参与元素对人是否直觉。从人的角度考虑交互界面,这实际也就奠定了“以人为本”在理论上的基础性质。

一般而言,人们对直觉的交互有着如下诉求:它不需要经过有意识的思考便能做出。例如在翻动一页书的时候,人不需要去有意识地考虑该用多大的力气,手指该走怎样的空间路线,或有意识地等待书页翻动之后出现的非常规情况并作出反应,等等。在这个意义上,一本实体书的交互界面是直觉的。依据以上诉求,Blackler等人的研究指出,直觉是“基于已往经验的无意识的反应”[1]。这个定义强调了两个要点:基于以往经验和无意识。关于直觉往往是无意识的(下意识的)举动,这一点几乎已成共识,这里就不再展开论述。需要厘清的是“基于已往经验”这一点。

在日常生活中,人们或许并不认为直觉与已往经验之间会有什么关联。相反,许多人会认为,如果不需要经验就能进行某种操作,那么这种操作显然更符合直觉。特别地,中国传统文化中的“直觉”概念充满了反智主义的特征,直接将“直觉”与“本能”联系起来,往往意味着“不需要通过知识或经验便可以下意识地完成”。但这实际上是一种错误的观点,它不但误解了人的本能,而且未能认识到已往经验的真实存在及其影响。事实上,现代理论表明,人类绝大多数行动――简单的或复杂的――都是后天习得的,并非先天刻印于脑中。如果仅凭本能,人几乎无法完成什么人机交互操作:拿按钮这种最简单的人机界面元素来说,如果没有事先通过各种例子认识到存在按钮这种东西并且按下它之后会启动某些关联反应,使用者甚至都无法做出按下按钮的行为。或者用K.R.Popper[2]的话来说,所有行动都承载着理论――后天习得的理论。

将直觉与已往经验联系起来,这不仅揭示了直觉在人机交互中的真正面貌,而且指出了设计人机交互界面时的一条基础准则:由于不同的人有着不同的生活经验与知识水平,那么他们的已有经验也是不同的,这也就意味着每种类型的人都有着他们对“直觉交互界面”的不同衡量标准。有一个简单的例子可以说明这一点。

考虑一款在电脑上运行的收音机软件,它的作用是播放网络上的各类实时音频流(包括传统电台的在线音频流)。图 1模拟半导体收音机的调频指针窗口,从传统眼光而论这样的界面便是直觉的。然而,对于没有用过半导体收音机的新一代年轻人而言,他们由于频繁地接触电脑,反而会觉得图2的界面是直觉的,因为这样的界面使用的是为电脑用户所熟知的UI(User Interface,用户界面)元素,包括菜单、按钮、列表框和滚动条等等。

习惯半导体收音机操作的用户多半用不惯新式界面,而习惯新式界面、没使用过半导体收音机的用户却很可能对传统界面不知所以。这个例子充分说明了,在考虑直觉交互界面的时候,必须考虑用户群体的已往经验,依据不同的已往经验去断定直觉因素。并不存在唯一的、普适的、通用的直觉界面,这给了设计师以极大的挑战,但同时也是极大的创新动力。 此外,虽然直觉的定义没有直接体现对审美的考虑,但审美和直觉显然是互有关联的[3]。由于直觉使用与交互过程中唤起的先前知识有关,那么审美判断作为人类感知过程的起点之一,恰是诱发直觉的重要因素。一个富于美感的界面,可以抵消用户使用过程中的不安感和隔膜感,并在潜意识上促使和鼓励用户做出交互行为并保证交互行为的持续性和统一性。上面的例子也表明,对于传统用户,设计精美、极富质感的模拟界面有效地抵消了传统用户对电脑软件的不适感,方便他们使用,并且大大降低了潜在的学习成本。而对于年轻用户,他们也可以在自己熟悉的控件界面中运作自如,拉近了老技术(传统流媒体)与新技术间的距离。简而言之,具备良好审美特性的直觉界面具有重要的价值与意义,体现了人机交互界面的发展趋势。

二、直觉界面与虚拟现实

自上世纪70年代起,虚拟现实(Virtual Reality)技术的发展异常迅猛,从专业研究到商业应用乃至家用娱乐都可见其身影。从根本上而言,虚拟现实恰是交互界面直觉化的总趋势的一个反映,因为人机交互演进的内在逻辑在于,呈现和交互手段总在致力于让用户以更直观、更自然、更简便的操控方式去获得更丰富、更多态、更实时的数据资源。

简而言之,虚拟现实提供了一个具有沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)和想象性(Imagination)的虚拟数字富媒体环境;用户不仅可以如同设身处地一般沉浸在它所提供的丰富多彩的虚拟环境中,更可以通过各种创新的途径来与环境中的元素进行互动。沉浸性、交互性和想象性,正是虚拟现实的三个基本特征[4]:一是沉浸性,通过各种技术手段让用户产生“身临其境”的感觉,包括视觉(利用人的立体视觉原理产生虚拟的三维纵深感)、听觉(利用立体声产生虚拟物体的方位感)、触觉(通过力觉设备使用户以为在与真实的物理实体打交道)等等;二是交互性,用户可以实时地与虚拟现实系统中的各种物体进行互动操作,用户的操作不再局限于传统的键盘、鼠标或游戏杆,还包括先进的数据手套、穿着式回馈服等等;三是想象性,给用户呈现的虚拟现实场景具有超越现实场景的特殊魅力,真正做到某种意义上的“心想事成”。

从虚拟现实的上述特征可以看出,它的基本出发点就是要超越传统人机交互界面的非人性化的一面,不仅要让用户尽量溶入整个交互场景中(沉浸性),而且要让用户以更直觉的方式去操作计算机(交互性):首先,虚拟现实技术能够有效地将计算机交互界面直觉化,提供与日常场景尽量类似的界面,完全基于人类日常的视觉直觉。其次,虚拟现实技术能够有效地消除人机交互之间的阻隔,让用户能够通过日常的动作和行为与计算机交互。

从上文的概念分析可知,判定直觉程度要看与使用者本身的已知经验,而且使用情境和审美等其他因素也要考虑在内。虚拟现实技术本身提供了多种多样的方法,但具体的构建和应用也要遵循这样的准则。下一节将提供几个应用案例来说明这些,并综合讨论如何真正地利用虚拟现实技术去设计直觉交互界面。

三、应用案例及讨论

以虚拟现实技术为基础的直觉交互界面被广泛应用于各种层次、各种领域的实践应用之中,其目标用户群体不仅包括非专业人士(普通民众),也包括熟悉计算机但希望寻求更直观的交互操作方式的专业人士。对于前者,他们需要能够尽量降低学习和记忆成本、兼或附带娱乐趣味性的人机界面。而对于后者,操控感良好的直觉界面可以大大提升生产率和成品率,并推动整个生产流程的优化。

日本大阪大学人机工程实验室的伊藤雄一等人研发了ActiveCube(动态积木)[5],这个作品将直觉界面引入儿童和青少年认知学习及娱乐之中,并辅以虚拟现实或增强现实设备以提升其应用价值。每个积木都是一个边长五厘米的塑料立方体;积木里面有一块可编程集成电路,控制着一系列可选的感应器或小型设备,包括超声感应器(感知外界物体的接近)、坐标感应器(三维坐标的相对角度)、触觉感应器(最多可装两个,每个可以感应八个方向的触觉)、红外感应器、灯和电动机等。因此,每个积木实际上已经是一个独立的玩具,可以感知环境并产生相应的动态行为。更绝妙的是,这些积木还能彼此连接,连接起来的各个部分之间也可以互相通信,构成整体行为。儿童使用者不需要额外教学就可以通过直觉使用它们。这样的直觉操作界面,很好地避免了其内部的复杂结构对使用者的影响,小学低年级学生就可以独立操作。

ActiveCube的一大特色在于可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。应用了虚拟现实技术之后,规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。

ActiveCube还可以在虚拟现实场景里使用。在这种情形中,红外感应器捕捉搭建好的积木形态,并将符合此形态的虚拟物品显示出来。由于ActiveCube本身只是一个简单的立方体,其六面自由连接功能限制了表面的装饰性,最后的拼装效果不一定能吸引儿童用户的兴趣。而应用了虚拟现实技术之后,古板规整的积木可以任意变换成为植物、动物、日常器具等,不仅视觉效果有可观的提升,还借此允许用户进行进一步的玩耍和操控。在上面的例子中,外表相对简陋的十字架形积木摇身一变,可成为精美的飞机,并随着积木在实际环境中的位移而在现实设备上呈现相应的飞行轨迹。

另一个实例来自于工业设计领域。当下的设计师一般都有较高的学历和较专业的计算机技能,但进行三维产品建模的时候,复杂的软件界面依然是最重要的阻碍因素,更遑论键盘加鼠标的操控方式根本就与人手的自然行为大相径庭,严重干扰了设计师的思维和创作习惯。荷兰Delft大学工业设计工程团队在这方面进行了大量研究,提出了新的解决方案,其关键就在于引入直观的手势来与计算机交互,于虚拟现实环境中完成建模工作[6-7]。

一般而言,手势比面部表情和眼动更易于捕捉和识别,又比全身姿势更易于实施(特别是在狭小空间中),因此比较受直觉界面研究者的青睐[8]409-420。但手势也分为几个细类,不一定都适合用于人机交互。Hummels指出了三类手势,第一类是从计算机角度去定义的手势,因而非常便于计算机识别,但需要使用者去刻意学习和掌握,称不上直觉。第二类与之相反,指的是人类日常生活中的手势,优点是非常直观,但计算机程序需要特别的设计才能对其进行识别。综合了以上两种类别之优点而又尽量规避其不足的第三类手势称为描述性手势,原本自身也有着应用范围过窄的缺憾,但辅以虚拟现实技术,便可以成为有效的途径以联通设计师和计算机。 为了提高描述性手势的效果,研究人员特地设计了一个虚拟现实实验环境,见图3。在此环境中,普通设计师作为被试,不受拘束地使用他们惯常的手势进行设计创作,而这些以直觉为基础挥舞出来的手势被动作感应器记录下来,最后进行统计分析。通过这样的过程,研究人员能够采集到和分析出最适合虚拟现实环境的直觉手势。最后,对设计师而言非常直觉、对计算机而言又是相当便于识别的手势方案即可得到确定。设计师在此系统中,可以像往常操作日常物体(胶泥或板材等)一样与计算机辅助设计软件进行人机对话,不仅直觉高效,而且得益于虚拟现实环境,整个设计流程形同真实体验,大大提高了设计效率。

四、结论与展望

一直以来,“以人为本”都是人机交互设计领域的核心口号之一。但本文的分析指出,这绝不能是一句抽象的口号,而必须落实到具体的应用情境之中。另一方面,近年来关于“用户体验”的声音不绝于耳[9],它本质上也是“以人为本”的精神的一种体现,但这个提法也存在着过于含糊的缺点,导致了许多不同的理论都以它为逻辑基础。实际上,只要明确了“人”(也即“用户”)的特定性,问题也就解决了。既然不同的人和不同的用户其自身情况多有差异,同样着眼于“以人为本”或“增进用户体验”的产品,也就必须随着人/用户的不同而给出不同的解决方案,提供不同的交互界面,才能在交互过程中让使用者满意。

直觉概念得到了厘清,但这显然并不意味着直觉交互设计的种种问题也就有了答案。如何让某种交互界面更少地占用使用者的逻辑意识(也即做到“无意识地或下意识地被使用”),以及如何明确地定性定量分析特定用户的已往经验,并以之支持交互界面的设计,这依然是非常复杂的问题。幸而在各领域学者的努力下,此领域已有许多成功的理论或实践得以依循。在这方面最重要的一项就是关于直觉交互中的手势问题,它旨在解决人机交互场景中用什么有效的手势去操作计算机。由于手势不受传统输入设备的限制,它天然地与虚拟现实技术结合在一起[8]409-420。此外,针对现在方兴未艾的商业以及家用娱乐虚拟现实应用,直觉交互界面也是其中的研发热点。限于研究的深度及文章篇幅,本文遗憾地未能在这些方面展开论述,希望能在后继研究中逐步展开。

最后要强调的是,随着普适计算(ubiquitous computing)这个概念在强大的计算机硬件的支持下渐渐变为现实,设计和实现各种直觉交互界面已成为人机交互的核心任务。普适计算要求计算机设备可以感知周围环境的变化并执行相应的任务,在这一过程中如果交互界面做不到直觉易用,那么其计算机人性化的核心价值也就无从体现了。由此,直觉交互界面的理论与实践必将日益凸显其无比的重要性和关键性。

[参考文献]

[1] Blackler A,Popovic V,Mahar D.Investigating users' intuitive interaction with complex artefacts[J].Applied Ergonomics,2010,41(1):72-92.

[2] 波普尔.猜想与反驳:科学知识的增长[M].傅季重,纪树立,周昌忠,等,译.杭州:中国美术学院出版社,2003.

[3] Naumann A,Hurtienne J,Israel J H,et al.Intuitive use of user interfaces: defining a vague concept[M]∥HARRIS D.Engineering Psychology and Cognitive Ergonomics.Berlin:Springer-Verlag,2007:128-136.

[4] Alonso M A G,Gutierrez M A,Vexo F,et al.Stepping Into Virtual Reality[M].New York: Springer-Verlag New York Inc,2008.

[5] Watanabe R,Itoh Y,Kawai M,et al.Implementation of ActiveCube as an intuitive 3D computer interface[M]∥Butz A,Olivier P.Smart Graphics. Berlin: Springer,2004:43-53.

[6] Hummels C,Overbeeke C J. Kinaesthesia in synaesthesia:the expressive power of gestures in design[C]∥Design and semantics of form and movement.Eindhoven:Eindhoven University of Technology,2006:34-41.

[7] Hummels C,Smets G,Overbeeke K.An Intuitive T-wo-handed Gestural Interface for Computer Supported Product Design: International Gesture Workshop[C].Bielefeld:Springer Verlag,1998.

[8] Nielsen M,Strring M,Moeslund T B,et al.A procedure for developing intuitive and ergonomic gesture interfaces for HCI[M]∥Gamurri A,Volpe G.Gesture-Based Communication in Human-Computer Interaction.Berlin:Springer,2004:409-420.

[9] Garrett J J.The elements of user experience[M].Berkeley,CA:New Riders,2002.

点击下页还有更多>>>关于虚拟现实的科技论文2500字

关于人机互动论文范文资料

人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。以下是我整理的人工智能的毕业论文范文的相关资料,欢迎阅读!

摘要:人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。论述了人工智能的定义,分析了目前在管理、教育、工程、技术、等领域的应用,总结了人工智能研究现状,分析了其发展方向。

关键词:人工智能;计算机科学;发展方向

中图分类号:TP18

文献标识码:A

文章编号:1672-8198(2009)13-0248-02

1人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence,AI),是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫斯(Dartmouth)学会上提出的。自那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定,人工智能的概念一直没有一个统一的标准。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《从“人机大战”到人机共生》中这样定义人工智能:“虽然现在的机器不能思维也没有“直觉的方程式”,但可以把人处理问题的方式编入智能程序,是不能思维的机器也有智能,使机器能做那些需要人的智能才能做的事,也就是人工智能。”诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

2人工智能的应用领域

2.1人工智能在管理及教学系统中的应用

人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中,认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系,了解人工智能的外延和内涵,搭建人工智能的应用平台,搞好企业智能化软件的开发工作,这样,人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。

人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟,徐良贤,戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上,结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验,介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术,着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用,并指出了当今这个领域上存在的一些问题。

2.2人工智能专家系统在工程领域的应用

人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年,美国Pittsburgh大学Miller发表了著名的作为内科医生咨询的Internist 2I内科计算机辅助诊断系统的研究成果,1977年改进为Internist 2Ⅱ,经过改进后成为现在的CAU-CEUS,1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的DEX-PLAIN,包含有2200种疾病和8000种症状。我国研制基于人工智能的专家系统始于上世纪70年代末,但是发展很快。早期的有北京中医学院研制成“关幼波肝炎医疗专家系统”,它是模拟著名老中医关幼波大夫对肝病诊治的程序。上世纪80年代初,福建中医学院与福建计算机中心研制的林如高骨伤计算机诊疗系统。其他如厦门大学、重庆大学、河南医科大学、长春大学等高等院校和其他研究机构开发了基于人工智能的医学计算机专家系统,并成功应用于临床。

人工智能在矿业中的应用。与矿业有关的第一个人工智能专家系统是1978年美国斯坦福国际研究所的矿藏勘探和评价专家系统PROSPECTOR,用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等。20世纪80年代以来,美国矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了预防煤矿巷道底臌、瓦斯治理和煤尘控制的专家系统;弗尼吉亚理工学院及州立大学研制了模拟连续开采过程中开采、装载、运输、顶板锚固和设备检查专家系统Consim;阿拉斯加大学编写了地下煤矿采矿方法选择专家系统。

2.3人工智能在技术研究中的应用

人工智能在超声无损检测中的应用。在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质,形状和大小进行判断和归类;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁,它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。

人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合,以单片机硬件电路为专家系统的知识来源,建立单片机硬件配置专家系统,进行故障诊断,以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域,计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术,而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展,各种入侵手段也在层出不穷,单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要,把人工智能技术应用到网络安全管理领域,大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中,起到了很好的安全防范作用。

3人工智能的发展方向

3.1人工智能的发展现状

国外发展现状。目前,AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“ASCII White”电脑,而且正在开发的更为强大的新超级电脑――“蓝色牛仔(blue jean)”,据其研究主任保罗・霍恩称,预计“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。麻省理工学院的AI实验室进行一个的代号为cog的项目。cog计划意图赋予机器人以人类的行为,该实验的一个项目是让机器人捕捉眼睛的移动和面部表情,另一个项目是让机器人抓住从它眼前经过的东西,还有一个项目则是让机器人学会聆听音乐的节奏并将其在鼓上演奏出来。由于人工智能有着广大的发展前景,巨大的发展市场被各国和各公司所看好。除了IBM等公司继续在AI技术上大量投入,以保证其领先地位外,其他公司在人工智能的分支研究方面,也保持着一定的投入比例。微软公司总裁比尔・盖茨在美国华盛顿召开的AI(人工智能)国际会议上进行了主题演讲,称微软研究院目前正致力于AI的基础技术与应用技术的研究,其对象包括自我决定、表达知识与信息、信息检索、机械学习、数据采集、自然语言、语音笔迹识别等。

我国人工智能的研究现状。很长一段时间以来,机械

和自动控制专家们都把研制具有人的行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。中国国际科技大学在国家863计划和自然科学基金支持下,一直从事两足步行机器人、类人性机器人的研究开发,在1990年成功研制出我国第一台两足步行机器人的基础上,经过科研10年攻关,于2000年11月,又成功研制成我国第一台类人性机器人。它有人一样的身躯、四肢、头颈、眼睛,并具备了一定的语言功能。它的行走频率从过去的每六秒一步,加快到每秒两步;从只能平静地静态不行,到能快速自如的动态步行;从只能在已知的环境中步行,到可在小偏差、不确定环境中行走,取得了机器人神经网络系统、生理视觉系统、双手协调系统、手指控制系统等多项重大研究成果。

3.2人工智能发展方向

在信息检索中的应用。人工智能在网络信息检索中的应用,主要表现在:①如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术,包括机器感知、机器思维、机器行为,即知识获取、知识处理、知识利用的过程。②由于网络知识信息既包括规律性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识,这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素,对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。

基于专家系统的入侵检测方法。入侵检测中的专家系统是网络安全专家对可疑行为的分析后得到的一套推理规则。一个基于规则的专家系统能够在专家的指导下,随着经验的积累而利用自学习能力进行规则的扩充和修正,专家系统对历史记录的依赖性相对于统计方法较小,因此适应性较强,可以较灵活地适应广普的安全策略和检测要求。这是人工智能发展的一个主要方向。

人工智能在机器人中的应用。机器人足球系统是目前进行人工智能体系统研究的热点,其即高科技和娱乐性于一体的特点吸引了国内外大批学者的兴趣。决策系统主要解决机器人足球比赛过程中机器人之间的协作和机器人运动规划问题,在机器人足球系统设计中需要将人工智能中的决策树、神经网络、遗传学的等算法综合运用,随着人工智能理论的进一步发展,将使机器人足球有长足的发展。

4结语

由上述的讨论我们可以看到,目前人工智能的应用领域相当广泛。无论是学术界还是应用领域对人工智能都高度重视。人工智能良好的发展和应用前景,要求我们必须加大研究和投入力度,以使人工智能的发展能为人类服务。

下一页分享更优秀的<<<人工智能的毕业论文范文

近年来,手机所扮演的角色逐渐由单纯的通讯工具向个人信息终端演变,成为众人瞩目的“第五媒体”,下面是我为大家精心推荐的关于手机的科技论文范文3000字,希望能够对您有所帮助。 关于手机的科技论文范文3000字篇一 手机广告研究 摘要:近年来,手机所扮演的角色逐渐由单纯的通讯工具向个人信息终端演变,成为众人瞩目的“第五媒体”,手机广告也逐渐发展壮大。本文将从手机广告的特点、现状等方面入手,分析手机广告面临的一些问题,并提出了一些监管手机广告的措施。 关键词: 手机广告;受众;广告监管 中图分类号:F713.8 文献标识码: A文章编号:1671-1297(2008)11-156-02 手机的普及给人们带来了通信的便捷,同时随着技术的发展,手机逐渐成为继电视、广播、报刊、互联网后的全新媒介形式,即“第五媒体”,这已得到业界共识。似乎有媒体的地方就伴有广告,手机作为媒体的性质一显露,人们就开始琢磨如何在手机上做广告,有些商家也已经初尝甜头。近日,中国联通正式推出手机广告业务,为精准营销开拓了新时代,也为联通拓展信息服务与新传媒奏响序曲。 一、 手机广告的特点与优势 手机广告指基于手机的媒介特性,以文字、图片、特殊图片(优惠券、二维码)、视频、电话号码、手机外呼等作为传播形式,以各种业务为传播载体,包括:短消息、WAP、语音、彩信等,向手机终端用户传递广告信息。 (一)手机广告的特点 第一,广告的受众庞大。从统计数字显示,2006年中国手机用户已经达到4.26亿,手机网民接近1亿,这样为快速传播一条信息或者广告资讯奠定了非常好的受众基础。 第二,广告媒体的私人性。我们大家都知道,手机一般人手一机,正常情况下不会他人共同分享的,这为我们定点识别打下了基础。 第三,它的贴身性。手机与人随身而行,这个为广告在其中传播创造了机会。 第四,广泛的传播性。手机短信有意义的价值情况下,它的转发性的可能性很大。 (二)手机广告的优势 1、分众 即按消费者特性及需求,对消费者群体的划分和归类。广告客户对手机广告的兴趣源自这样一种理论:手机广告能够创造与消费者间的亲密联系。手机非常普及而且面向个人用户,广告客户可以根据年龄、性别、位置发布特定的广告,克服了传播的盲目性。可以根据不同人群的特点和广告主的要求提供不同的广告服务。 2、定向 以用户数据库为基础开展精确定向营销,准确地筛选出目标用户并施以有针对性的行销策略 。手机广告的传播除了可以针对特定的群体定向传播,广告的发布时间和频次也可以进行控制,可以最大限度地根据用户的意愿进行调整。广告主还可以根据产品流通情况自由选择发布区域,发布数量可根据受众情况进行调控,便于广告主的业务安排。同时通过发送系统及时统计用户反馈,对广告效果进行更加科学的评估,为受众和业主提供高价值的服务。 3、互动 指在广告传递过程中,广告主与终端用户的双向交流。手机短信的互动性有多个层面,首先是人机互动。也就是说,接受者对信息具有选择权,可定制信息,可改变信息的内容和形式。其次,是与传统媒体的互动。手机与广播报纸等传统媒体的互动,在一些互动式节目和订阅方面已经比较成熟;随着移动互联业务的发展,和互联网的互动也日渐成熟。这种互动可以使手机短信这一定向传播的广告方式和大众媒介的传播相结合,从而在传统媒体实现普及,知名度提升的同时,增强目标消费者的品牌认知。最后,这种互动还能与销售终端的互动,可以立刻、及时地调动消费者的行动,使之产生购买意向。 4、及时 由于手机自身的随身特性,信息可以在第一时间及时到达受众,克服了传播的盲目性,并根据用户反馈,对广告效果进行更加科学的评估,为受众和业主提供高价值 。 5、低成本 短信广告的发布费用非常低廉,与传统媒体动辄上十万甚至上百万的广告费用相比,短信广告的成本几乎可以忽略不计。而通过短信平台提交短信广告,比直接用手机发短信息更便宜,大大降低了广告主的广告发布成本。 手机广告的精准性 (三)手机短信与平面媒体的比较优势 例:普通一份市级报纸跟手机短信广告的对比。 1、广告价格 市级报纸:1/3头版6万/期,1/2头版10万元/期 1/3底版3.8万/期,1/4底版2.8万/期,1/2底版5.3万/期普通全版15万/期,6-8万/半版,1/4版3-4万(投入高) 手机短信广告:每条信息只需0.04-0.07元,以日发送量20万条计,每日投入只需8千至1万多元,发送1-5万条仅需几百至1千多元。(投入甚少) 2、到达率/浏览率 市级报纸:发行25万份,阅读40万人次,整版浏览率据统计约20%(8万),半版约5%,其它小版面与版花浏览率不足2%,重复浏览率一般为0。到达率、浏览率低 。 手机短信广告:选择精华号段及收集的实号段,到达率95%以上,普通号段85%以上,带强制性收阅,浏览率100%,到达率、浏览率高。 二、手机广告的基本形式 (一)PUSH类广告 即将分众后的广告信息“推送”到用户面前,有短信、WAP、彩信三种形式。PUSH广告的核心优势是可进行分众化精确营销,这是其他媒介所不具备的。 1、短消息PUSH 即通过发送短消息的形式将广告信息告知用户,覆盖面广,可覆盖所有手机用户,到达率高,成本低廉。 2、WAPPUSH 即将企业WAP信息发送到用户手机上,用户点击链接,即可查看广告信息或进入企业WAP站点,其优势有百万级的高端用户极具开发价值,受众接受度高。 3、彩信PUSH 即将广告信息发送到彩信用户信箱。其优点有超大容量,支持文本、图片、视频、音频等不同格式,表现力强;90%的商务用户,皆为高端人群;传送速率快,用户认可度高。 (二)WAP类广告 1、手机门户站点类 类似于互联网门户。例如,中国联通的WAP站点为“互动视界”。“互动视界”每天的用户访问量可达到100万人次,极具广告开发价值。其用户群体偏年轻,中高收入阶层,学历普遍在大专以上,公司员工占相当比例,有很强的消费欲望和消费能力。用户群体特征决定了适合进行手机广告投放的是中高端产品或品牌,如IT通信、家电、金融保险、旅游餐饮、建材家居、零售商贸、汽车交通、医疗保健等行业将在中国联通手机广告平台上大有可为。以“互动视界”站点为依托,中国联通推出WAPMINISITE(企业手机站点,相当于迷你型企业网站)特色服务,为广告主的WAP站点提供接入服务。 2、无线互联网广告 手机上网时往往是处在时间间隙和移动的状态中,手机网络广告应该针对用户的使用习惯做设计。 (三)置入类广告 将广告主各种信息置入到手机中,分为永久性置入和非永久性置入两种。其置入的内容可以是图片以屏幕保护、 壁纸、开关机画面方式内置,电视广告作为视频内置,广告歌曲作为来电铃声内置,品牌主题游戏内置,有利于品牌和消费者建立长久联系。 1、手机程序广告 随着智能手机的兴起,手机程序的广告潜力也开始显现出来。这一块可以采取广告支持的免费游戏软件供使用者下载的模式。软件典型的有手机版的城市生活指南软件,提供了美食,电影,音乐,展览,休闲,血拼等各类信息。 2、游戏广告 手机游戏插广告 。 3、间隙广告 意思是在下载手机电影、游戏时的广告。 (四)蓝牙类广告 蓝牙广告是一种新兴的媒体形式,集图形、声音、文字、视频、动画等多种表现形式于一身,在终端手机上得到完美展现。不但给终端用户提供新颖的信息服务体验,同时也给广告主提供精准的数据资料和科学的数据分析。 (五)手机视频广告 随着3G(甚至广播模式的手机电视)的到来,未来手机视频广告的带宽瓶颈肯定不再是问题,在播放视频的时候屏幕下方显示广告链接,用户可以随时可以点击。 三、 手机广告存在的问题 在商业社会,特别是现在的信息社会,手机广告的特点及其优势,让人们看到了很大的发展空间以及丰厚的利润增值项目。但另一方面,手机广告的强制介入等特点,也影响了用户的正常使用。综合来说,现阶段,手机广告存在以下几方面的问题。 (一)技术方面的问题 1、广告形式单一,吸引力有限 目前的短信广告以文字表达的形式为主,内容直白,诉求过于明显,而且短信70个字的容量限制了传递的信息量。相比广播、电视等传统媒体而言,吸引力有限。 2、信息安全 一些手机的黑客针对手机的软件专门设计了一些病毒,对广大的手机用户进行攻击。 (二)法律方面的问题 1、缺乏相关政策和监督管理 我国目前尚没有专门的机构对无线广告进行管理,现行的广告法中也没有涉及短信,我国首部个人信息保护法还在起草中,管理相对滞后,也影响了行业的稳定发展。 2、手机号码的法律问题 手机运营商向广告商出售手机是非法的,法律问题有待解决。 3、手机号码的隐私问题 由于手机的极端个性化,隐私问题是一个障碍,如何获取用户数据库,由此涉及到隐私问题。 (三)运营商方面的问题 1、手机媒体被认为是电信运营商为主导的“垄断媒体” 运营商对于手机广告的态度将直接决定手机广告的生意能否做得成。 2、手机费用问题 中国的手机收费高,而且是双向收费,用手机上网更加昂贵。 3、垃圾邮件问题 信息垃圾目前,中国网民平均每周收到的垃圾邮件数量已经超过正常邮件数量。垃圾邮件给使用具有上网功能手机的用户带来的烦恼与损失更大。此外,垃圾短信也已经成为一大公害。 4、传播效果问题 信息盲目发送,传播效果不好。对手机短信这一新兴媒体的研究还处于开始阶段,对它的传播规律的认识不足导致广告信息盲目发送,成了骚扰信息,这是目前有限的手机短信广告存在的一个普遍问题。 四、 发展我国手机广告业务的对策和建议 (一)改变用户态度 手机广告要取得突破性发展,关键要消解受众的抵触情绪,变被动接受广告为主动接受,也就是变“推”为“拉”。要达到这一目标,首先,要在内容和形式上下功夫,使用户乐于接受广告信息。广告商应充分发挥手机的互动性,扩大用户的选择范围,并通过调查进一步掌握用户的需求,提供准确的新产品信息和促销信息。另一方面,可以把广告融入手机可订阅及下载的内容中,让用户在潜移默化中接受信息,以消减用户的抵触心理。 (二)政府应加强监管 探究我国手机广告中存在的问题,主要是因缺乏相应的监督、管理而造成的。因此有必要建立和加强对手机广告的监督、管理,使之逐步走向专业化、制度化,把手机广告合理纳入现有的广告法制体系。 1、集中手机广告发布权 目前,我国手机广告的发布者不但包括电信运营商、SP服务供应商,而且包括直接发送广告的商家和个人,广告发布者非常分散,较难管理。为便于监督、管理,尤其是为了控制向同一部手机用户发送的广告数量,需要适当集中手机广告发布权,对商家或个人直接发布大量短信广告的现象予以限制,从而实现手机广告有节制、有针对的发送,维护手机广告的可持续发展。接收者也可以通过手机运营商明确表示是否愿意继续接受手机广告。 2、建立手机广告经营登记制 作为新兴广告形式,手机广告也可以灵活采用经营登记管理制,使广告经营规范化、专业化。这既能保证手机广告经营者的专业水准和经济实力,同时也有利于对手机广告经营实施监督和管理。 3、实行手机广告审查 (三)建立合理的盈利模式 到目前为止,手机短信广告还没有可供借鉴的商业模式。手机短信广告要想成功,就必须建立起能兼得现存的广告业和通讯业之长的可持续发展的商业模式,而且该模式充分尊重价值链中各要素的作用。 在这一产业链中,有广告主、移动运营商、内容提供商和消费者。广告主是价值链中最重要的一环,因为收入取决于广告主偿付给移动广告公司开展广告活动的资金数目。移动运营商作为信息传送的载体,拥有传送移动服务的设备和技能,控制着传输渠道。服务商提供各种增值服务和技术服务,用户最终是通过服务商获得各种应用服务的。最后是消费者的态度,它决定了手机广告的未来。如果受众不买账,手机广告也不可能生存。作为一种新兴的产业,手机短信广告还有很多欠缺。不仅在我国,就是在国外目前也没能形成成熟的发展模式。整个产业链中的各环节之间仍然没能很好地整合,产业现状还比较零散,有待于进一步研究和探索。 参考文献 [1]连良.浅议手机广告的发展空间[J].理论研究,2007,(1). [2]戴丽娜.手机媒介广告运作初探[J].商业经济,2004,(7). [3]穆宽.手机广告成精准传播新热点[J].传播前沿,2007,(3). [4]许之敏,徐小娟.手机广告的兴起与发展趋势[J].商场现代化,2008,(1). [5]汪佩伟,王伟玮,陆波.发达国家手机广告启示录[J].市场观察,2007,(12). 关于手机的科技论文范文3000字篇二 智能手机时代 【摘要】智能手机的普及方便大众的同时,对人类的负面影响也正日益显露。作为一把双刃剑,它对大学语文教学的影响同样具有两面性,如何利用其正面优势有效抑制其消极影响,是大学教育工作者必须面对的课题。 【关键词】智能手机;手机阅读;语文教学 引言 国家工业和信息化部2011年9月26日发布了2011年8月通信业运行状况,显示全国移动电话用户已经达到9.4亿户。移动通信占通信总量的71.89% 。全国13.397亿人口除去1.6亿老龄人口和2.22亿儿童人口,几乎平均人手一部手机。 全球最大的中文百科网站——互动百科,给出了“智能手机”词条的解释:智能手机像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,不断对手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。 与传统的“电话”相比,目前的市面上出售的手机功能多样,上网、导航、游戏、短信、QQ、摄像、录音、拍照各种功能一应俱全。即使是山寨版的便宜货功能也丝毫不减。不同收入阶层的人,只要想买都可以找到你需要的买得起用得起的手机。芬兰诺基亚、美国苹果、加拿大RIM(黑莓)、美国摩托罗拉等品牌的智能手机在学生中拥有相当的用户。 手机在给人们生活带来便利的同时,也正影响和改变着人们的思维方式、交往方式。作为一把双刃剑,手机也不可避免地影响着学校的教学活动,尤其是开放自由的大学教学。 1 手机对大学生的正面影响 1.1 联络工具。 大学生正属于思想活跃、追逐时尚、思维敏捷、善于接受新生事物的青年时期,同时又脱离了家长的监督和学校像对未成年人那样的管束。 及时与家长、朋友沟通。当代大学生多为独生子女,即使不是独生子女也相对过去子女较少。受父母关注过度,升学压力致使很多属于自我生存需要的事情都是父母长辈代行其职。生活能力差,依赖性强。甚至有些学生渴望独立叛逆家长和依赖家长两极情绪并存。远离父母、亲人到异地求学,生活上的不适应、情感上的思念、精神上的失落都需要倾诉,手机使这种沟通变得及时迅捷,使不良情绪得到及时平复。对于稳定学生情绪,安定教学秩序,有相当的调试作用。 及时与同学、老师沟通。社会生活的快节奏和竞争的压力以及对个体需求的尊重,使大学生除上课以外,很多情况下是单一的个人行动。手机的存在,使他们方便联系同学、请教老师,沟通信息,交流思想,联络感情。方便与社会相关机构人员联系。信息时代,人离不开与社会的联系,通过手机可以及时获取学校之外的外部信息,与社会建立联系。实习、就业、文化活动、考研辅导、信息咨询都需要与家长、同学、老师以外的人员发生联系,手机的使用让这些变得容易便捷。甚至在发生意外事件的时候,通过手机导航、求助、报警。 1.2 信息工具。 通过手机可以获取媒体和网络信息。手机的上网功能使之成为一台掌上电脑。手机报、手机快讯可以将国家大事、娱乐新闻及时发到手机用户。各个网络平台如搜狐、新浪、网易、腾讯的讯息,学生可以通过无线网络及时获取。百度功能也可以让学生及时获得他们所关注的信息。 随着移动互联网的发展,手机阅读将成为一种潮流。手机作为一种新的阅读载体在大学生阅读过程中发挥作用。手机可以作为随时随地的学习工具。通过手机下载小说、工具书,比传统书籍轻盈方便,方便随时学习。让古人所说的枕上、厕上、马上(现在是车上)的学习更为方便,见缝插针,节约时间,利用时间。 手机图书馆服务的推广。许多高校图书馆利用手机移动通信网这个新媒体平台来延伸自己的服务,利用图书馆的自身资源和优势为学生提供了更实时更方便的信息服务,主要开展短信服务,如图书馆基本信息、基本服务、预约图书、到期提醒、书目查询等。提升了图书馆的管理和服务水平,使手机逐渐成为数字图书馆的阅读终端之一。 2 手机对大学教学的负面影响 懒于思考。应试教育已经使学生的思考能力、自主学习能力下降,不少学生都是接受型的,明显地表现出独立思考能力的欠缺。手机无线网络的搜索查找功能个起了推波助澜的作用。教师的课堂提问,手机使用的隐蔽性和私人性使学生轻而易举的通过手机获得答案,如果老师否定,就再次检索。 三心二意。手机使用的隐蔽性和无空间性让学生随时可以接受来自教室以外的信息,受到电话、短信的骚扰。手机游戏、QQ聊天、网络信息时刻吸引学生。一边听课,一边上网聊天,三心二意,注意力难于集中,笔者曾做过调查,30—40%的学生承认上课曾发过短信。投入学习精力减少,严重影响学习效果。并由此而养成了上A课看B书的不良学习习惯。 疏于笔记。长期题海战术,简单重复的作业,让学生反感。电脑的复制粘贴功能、键盘敲击输入文字让学生找到了替代方式。因此,在没有升学压力和有效监控机制情况下,部分自觉性差的学生将手机的拍照功能移之于此,当老师反复提醒重要后,不情愿地举起手机拍照课件PPT页面。 习惯人机交流。各种手机资费套餐都有较为便宜的短信配置,加之大学生集体宿舍、阅览室不方便大声喧哗和个人交际的私密性,学生习惯于发短信联系,甚至在合班课上控制不住自己进行短信交流。有人戏称大学生为“拇指一族”(按键发手机短信),长此以往,习惯于人机对话,不善于人际交流。已经形成一种口语表达上的能力欠缺。 作弊工具。个别学生利用手机作弊,其影响比夹带小条还坏。小条还需要准备,抄写至少也可以熟悉一遍知识。而手机百度根本就毫无准备过程,随时照搬。甚至连很多未经甄别的错误信息也照抄不误,学习对这类人而言毫无意义。 3 应对策略 在全民手机时代,像中小学一样禁止学生用手机(其实有些时候也是禁而不止)是不现实的,任上述情形泛滥也是不负责任的。作为当代大学教师,结合教学内容教书育人因势利导引导学生不要在现代技术环境中迷失,既是教师的职业责任,也是为国家民族前途负责的社会责任。因此,如何削减智能手机在学生中形成的负面影响,光大其正面作用,加强教学效果,就成为教师和教学管理者应对策略的核心。 看了关于手机的科技论文范文3000字的人还看 1. 大学生如何利用好手机的论文 2. 关于大学生手机市场的论文 3. 大学生手机调查报告范文3篇 4. 关于手机市场的论文 5. 通信技术毕业论文范文

相关百科

热门百科

首页
发表服务