人机交互：一个被忽视的重要领域

人机交互：一个被忽视的重要领域

数百名关心人机交互的师生聆听“中国人机交互杰出学者系列讲座”第一场报告会。

   　鼠标、键盘、浏览器、触摸式屏幕……
 
　　在许多人还对“人机交互”一词备感陌生的时候，这些人机交互技术的标志性产物早已经渗透到了我们的日常生活当中。
 
　　现在，随着物联网、信息物理系统（CPS）等新概念、新技术的出现，人机交互技术的重要性更加凸显。在真实物理世界和虚拟信息空间融合为一的过程中，如何设计出不用学习就可以方便大众使用的人机交互界面已成为中外科学家共同关注的焦点之一。
 
　　2009年10月到2010年6月，中国计算机学会、微软亚洲研究院和中科院软件所等一起联合举办中国人机交互杰出学者系列讲座，希望由此带动中国人机交互走向世界。
 
　　围绕我国人机交互的发展现状，国际前沿技术的最新进展等话题，《科学时报》记者采访了中国计算机学会副秘书长、清华大学计算机系教授胡事民，中科院软件所研究员戴国忠，微软亚洲研究院院长洪小文等多位专家。
 
　　与国际前沿的差距
 
　　和北京大学教授董士海一样，戴国忠是我国最早开展人机交互的学者之一。
 
　　戴国忠对《科学时报》记者表示，人机交互是最接近大众的信息技术。普通大众真正认识计算机就是从人机交互开始的。以前我国这方面的研究基本跟随国外的技术路线而行，与国际前沿研究水平有一定差距。这主要表现在我国的研究队伍规模较小。
 
　　究其原因，胡事民告诉《科学时报》记者，主要是因为人机交互学科本身的特点所致。
 
　　“我国人机交互在前辈带领下，经过近30年的研究，得益于许多国家研究计划的支持，已取得了相当多的成果。”胡事民说，不过，因为人机交互是计算机科学和认知心理学相结合的产物，同时还涉及到人体工效学、社会学、生理学、医学、语言学、哲学等诸多学科，是一门综合性很强的科学，因此对研究人员的知识结构要求很高。
 
　　“许多学者不具备从事人机交互研究的知识背景，同时也不愿投入大量精力去学习，这直接导致了我国人机交互研究队伍规模不大，人员不多。”胡事民说。
 
　　近年来，人机交互成了一个被忽视的领域，没有得到应有重视。许多老专家退休后，年轻学者由于知识结构或其他原因逐渐放弃了这一领域，这是人才凋落的又一原因。
 
　　不过，谈及我国人机交互研究的现状时，胡事民表示：“目前国内仍有多个科研院所、著名大学都将人机交互作为一个重要的科研方向，并且越来越重视。”例如中科院软件所、中科院心理所、清华大学、北京大学、北京师范大学、大连海事大学、北京理工大学等等。
 
　　其中，中科院软件所是最早开始人机交互技术研究和开发的单位之一。在戴国忠的领导下，该所在笔交互方面作出了很多卓有特色的研究。此外，北京大学的多通道交互、清华大学的多媒体与交互技术集成、北京理工大学的触摸式交互也都取得了一定的成果，具备了较为深厚的研究基础和条件。
 
　　然而，“作为计算机领域最重要的新技术，以及信息技术服务大众的关键，我国投入人机交互研究的队伍规模与成果显示度跟这个学科的重要性是不相匹配的。”胡事民说，一个学科如果要有创新，必须有一批高水平的研究团队互相促进，才能营造良好的创新环境、产生有价值的创新成果。他希望，能够借助中国人机交互杰出学者系列讲座这样的活动，推动更多的中国学者关注人机交互，并投身其中。

未来方向：自然用户界面
 
　　10月26日，“中国人机交互杰出学者系列讲座”第一场报告会在中科院软件所举行。会前，美国华盛顿大学计算机科学与工程系副教授James Landay、微软美国研究院可视化及互动领域研究员Desney Tan及戴国忠所领导的团队都分别向媒体演示了其最新成果。当晚，微软美国研究院首席研究员Jonathan Grudin和Desney Tan还向数百名关心该领域发展的中国师生介绍了其研发的国际最前沿的人机交互成果，并发表了他们对该领域的看法。
　　《科学时报》记者近距离接触了由戴国忠等人研发的思维显示器（IdeaNote）：拿着一支手写笔，在平板电脑上像用普通笔一样写写画画，就可以完成全部的思维编辑工作，并将最终的文档以正规格式保存到计算机里。
 
　　戴国忠告诉记者，移动办公是未来人机交互的主流应用之一。人有四大主要活动：思维采集、交流、创造以及以工作的方式作贡献。现有软件技术很难支持思维采集，也很难支持创造性思维的表达，所以他们研发了这个软件，希望能够支持四大活动中最主要思维的采集活动，解决传统办公软件解决不了的问题。
 
　　与戴国忠不同，James Landay将研究重心放在了人机交互对大众日常活动的影响上。他所介绍的Ubigreen应用，通过行动推断技术，将机主所采用的交通方式信息显示在手机屏幕上，随时提醒机主每周交通工具的使用情况及二氧化碳减排量。如果机主的交通方式可以减少对环境的影响，如采用步行、骑自行车或乘坐公共交通工具，该软件就会在手机上给予积极的反馈：手机屏幕中的大树会长叶开花，结出红红的大苹果。
 
　　Desney Tan是一位新加坡出生、美国长大的年轻学者。据他介绍，在计算机技术的发展史上，人机界面经历了几次重大变革，最初是上世纪四五十年代由指示灯和机械开关组成的操纵界面，转变成六七十年代由终端和键盘组成的字符界面，再到80年代以来的图形用户界面（GUI）。他认为未来的人机交互是自然用户界面，不用通过任何学习，人就能和计算机非常自然的交互，就像人跟人交互一样。
 
　　中国的机遇
 
　　“随着CPS、物联网等技术的发展，如果克服了人机交互这一技术瓶颈，中国将获得比欧美国家更多机遇。”洪小文告诉《科学时报》记者。
 
　　据他介绍，从1975年成立至今，人机交互在微软的历史上始终是最重要的项目之一。“互联网从1969年起就存在了，之所以能这么普及，其实也是因为人机界面突破的关系。”洪小文认为。在互联网普及以前，无论是电子邮件、即时通信，还是各种数据库，其实都已存在，只是用的人很少，直到有了浏览器，这些应用才得以真正广泛使用。这是人机界面给人类带来的类似工业革命的巨大变革。
 
　　据了解，现在微软亚洲研究院有200余名有博士学位的研究人员在从事研究工作，他们都有各自不同的教育背景，如研究计算技术、心理学、工业设计，编程、做硬件的，甚至做美术设计及设备的。洪小文认为，人机交互是所有学科里最需要跨学科参与的研究之一。
 
　　为此，他举例说，做人机交互需要一些核心技术，如语音、视觉、触摸式，通过跨学科的交流与合作才能做出优秀的人机界面。
 
　　他认为，中国改革开放30年来的进步有目共睹，各行各业蓬勃发展，制造业、IT业、汽车行业等都需要设计。而且这些设计不仅要好看，还要好用。现在，人不但要跟机器打交道，还要跟物品打交道，跟汽车打交道，这些都需要人机界面。“因此，现在很多人都开始研究人机界面，这是各种创新中非常重要的一环，它触及了创新的最核心。”洪小文说。