多媒体人机交互技术进展

多媒体人机交互技术进展第1页，课件共108页，创作于2023年2月多媒体人机交互一概述二回顾三进展四挑战五结论第2页，课件共108页，创作于2023年2月概述人机交互技术(Human-ComputerInteractionTechniques)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。3第3页，课件共108页，创作于2023年2月概述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。4第4页，课件共108页，创作于2023年2月一概述5第5页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互与用户界面人机交互（Human-ComputerInteraction,HCI):是研究人、计算机以及它们间相互影响的技术用户界面:是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分人机交互与用户界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念人机交互强调的是技术和模型，用户界面是计算机的关键组成部分6第6页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互技术与计算机始终相伴发展计算机的发展历史，不仅是处理器速度、存储器容量飞速提高的历史，也是不断改善人机交互技术的历史。人机交互技术,如鼠标器、窗口系统、超文本、浏览器等等，已对计算机的发展产生了了巨大的影响，而且还将继续影响整个人类的生活。人机交互技术是当前信息产业竞争的一个焦点，世界各国都将人机交互技术作为重点研究的一项关键技术。

7第7页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互技术的目标美国总统信息技术顾问委员会的“21世纪的信息技术报告”中列出了新世纪四项重点发展的信息技术研制能听、能说、能理解人类语言的计算机使计算机更易于使用，操作起来更愉快，从而提高使用者的生产率人机交互和信息管理软件可伸缩信息基础设施高端计算8第8页，课件共108页，创作于2023年2月计算机的三个作用ACM图灵奖1992年获得者、微软研究院软件总工程师ButlerLampson在题为“二十一世纪的计算研究”报告中指出“计算机有三个作用：模拟;帮助人们进行通信;互动：与实际世界的交流”“人们希望计算机能够看、听、讲，甚至比人做得更好，并能够进行实时处理。”

9第9页，课件共108页，创作于2023年2月两个重要的应用趋势计算机系统的拟人化 以虚拟现实为代表计算机的微型化、随身化和嵌入化 以手持电脑、智能手机为代表人机交互技术是面临这种趋势的瓶颈技术。以人为中心、自然、高效将是新一代人机交互的主要目标。

10第10页，课件共108页，创作于2023年2月二回顾11第11页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的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人机交互的发展经历了几个阶段：早期的手工作业阶段

作业控制语言及交互命令语言阶段图形用户界面（GUI）阶段

网络用户界面的出现

多通道、多媒体的智能人机交互阶段

12第12页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展1、手工操作世界上第一台数字计算机ENIAC采用外接式的程序，它通过读卡孔机、打卡孔机、以及打字机来进行输入输出。穿孔卡应该算是最早的人机交互13第13页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展2、命令行界面进入作业控制语言及交互命令语言阶段，计算机可以由程序员操作，采用批处理操作语言或者交互命令语言的方式与计算机打交道14第14页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展3、图形用户界面二十世纪六十年代，鼠标和图形用户界面(GraphyUserInterface)出现，彻底改变了计算机的历史，GUI的主要特点是桌面隐喻、WIMP（窗口、图标、菜单和指点设备，Window/Icon/Menu/PointingDevice）技术、直接操纵和所见即所得15第15页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展3、图形用户界面二十世纪六十年代，鼠标和图形用户界面(GraphyUserInterface)出现，彻底改变了计算机的历史，GUI的主要特点是桌面隐喻、WIMP（窗口、图标、菜单和指点设备，Window/Icon/Menu/PointingDevice）技术、直接操纵和所见即所得16第16页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展

4、多通道用户界面使用多个信息交互通道如语音、手势、身体语言与计算机进行通信的用户界面。美国麻省理工大学MIT的“多媒体自然对话”项目中星云系统提供了语音查询界面。17第17页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展

5、网络用户界面二十世纪九十年代，网络用户界面的出现，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，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、多媒体动画、聊天工具等18第18页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展

6、虚拟现实和三维交互以虚拟现实为代表的计算机系统的拟人化为交互提供了新的数欧段19第19页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互的发展7、计算机支持的协同工作

CSW标志着计算机从支持个体工作像支持躯体工作的方向发展。（1）协作的用户界面（2）协作过程中的冲突与协调（3）标准与规范20第20页，课件共108页，创作于2023年2月21第21页，课件共108页，创作于2023年2月最有影响的事件和成果1945年美国V.Bush提出了应采用设备或技术来帮助科学家检索、记录、分析及传输各种信息的新思路和名为“Memex”的一种工作站构想。1963年美国麻省理工学院I.Sutherland开创了计算机图形学的新领域，而获1988年ACM图灵奖。他还在1968年开发了头盔式立体显示器，成为现代虚拟现实技术的重要基础。

22第22页，课件共108页，创作于2023年2月最有影响的事件和成果

1963年发明鼠标器的美国斯坦福研究所的D.Engelbart，他预言鼠标器比其他输入设备都好，并在超文本系统、导航工具方面做了杰出的成果(AugmentedHumanIntellectproject)，而获1997年ACM图灵奖。10年后鼠标器经不断改进，成为影响当代计算机使用的最重要成果。23第23页，课件共108页，创作于2023年2月最有影响的事件和成果70年代Xerox研究中心的AlanKay提出了Smalltalk面向对象程序设计等思想，并发明了重叠式多窗口系统。1989年TimBerners-Lee在日内瓦的CERN用HTML及HTTP开发了WWW网，随后出现了各种浏览器（网络用户界面），使互联网飞速发展起来。24第24页，课件共108页，创作于2023年2月最有影响的事件和成果90年代美国麻省理工学院N.Negroponte领导的媒体实验室在新一代多通道用户界面方面（包括语音、手势、智能体等），做了大量开创性的工作。90年代美国Xerox公司PARC的首席科学家MarkWeiser首先提出“无所不在计算（UbiquitousComputing）”思想。25第25页，课件共108页，创作于2023年2月三进展26第26页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互技术的进展自然、高效的多通道交互人机交互模型和设计方法虚拟现实和三维交互可穿戴计算机和移动手持设备的人机交互智能空间及智能用户界面标准化及其它27第27页，课件共108页，创作于2023年2月1。自然、高效的多通道交互28第28页，课件共108页，创作于2023年2月通道与多通道交互多通道交互(Multi-ModalInteraction)：一种使用多种通道与计算机通信的人机交互方式。采用这种方式的计算机用户界面称为“多通道用户界面”。通道(Modality)：源于心理学的概念，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。29第29页，课件共108页，创作于2023年2月多通道交互多通道交互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。多通道交互的各类通道（界面）技术中，有不少已经实用化、产品化、商品化。其中我国科技人员做出了不少优异的工作。

30第30页，课件共108页，创作于2023年2月手写汉字识别中科院自动化所开发的“汉王笔”手写汉字识别系统，经过近20年的研究和开发，已能识别27000汉字，当用非草写汉字、以每分钟12个汉字的速度书写时，识别率可达99.8%。我国现在已约有300万手写汉字识别系统的用户。

31第31页，课件共108页，创作于2023年2月32第32页，课件共108页，创作于2023年2月数字墨水技术微软亚洲研究院多通道用户界面组发明的数字墨水技术，采用全新易操纵的笔交互设备、高质量的墨水绘制技术、智慧的墨迹分析技术等，使它不仅可用作为文字识别、图形绘制的输入，而且作为一种全新的“Ink”数据模型，使手写笔记更易阅读、获取、组织和使用。数字墨水技术已作为产品，结合在微软的TabletPC操作系统中，产生了巨大的社会影响。它还将继续发展，有可能成为新一代优秀的自然交互设备。33第33页，课件共108页，创作于2023年2月34第34页，课件共108页，创作于2023年2月笔式交互技术在笔式交互技术研究中，中国科学院软件所人机交互技术与智能信息处理实验室在笔式交互软件开发平台、面向教学的笔式办公套件（包括课件制作、笔式授课、笔式数学公式计算器、笔式简谱制作等）、面向儿童的神笔马良系统的开发应用方面均有出色的工作，其中不少已经实用化、产品化。

35第35页，课件共108页，创作于2023年2月基于笔的字处理EasyEditor36第36页，课件共108页，创作于2023年2月手写数学公式37第37页，课件共108页，创作于2023年2月中文语音识别IBM/ViaVoice连续中文语音识别系统经过不断改进，已广泛应用于Office/XP的中文版等办公软件和应用软件中，在中文语音识别领域有重要影响。中国科学院自动化所“汉语连续语音听写系统”的特点是建立了基于决策树的上下文相关模型；针对连续语音中声调之间的协同发音问题，建立了相应的变调模型；建立了与识别系统配套的自适应平台，降低35%左右音节误识率；提出了领域自适应方法，通过较少的领域语料，可得到较好的领域自适应模型和字典38第38页，课件共108页，创作于2023年2月39第39页，课件共108页，创作于2023年2月语音合成技术语音合成技术就是让电脑会说话的技术.语音合成的研究已经进入文字－语音转换（TTS）阶段，其功能模块可分为文本分析、韵律建模和语音合成三大模块。其中，语音合成是TTS系统中最基本、最重要的模块基音同步叠加（PSOLA）方法被普遍采用在国家支持下，汉语语音合成取得了显著进展，多家国内研究单位都成功开发了自己的语音合成系统。40第40页，课件共108页，创作于2023年2月1999年在国家智能计算机研究开发中心、中国科技大学人机语音通信实验室的基础上组建的科大讯飞公司在汉语语音合成技术领域已达到了国际先进水平。

最近中国科技大学又推出了KD-2000汉语文语转换系统，不仅在语音合成技术方面有进一步的发展，特别是在文本预处理中围绕层次化结构思想，运用大量的统计和规则的方法，较好地解决了三个大的处理环节：特殊符号处理，分词处理和拼接处理，使得汉语文语转换系统的整体性能有很大提高语音合成技术41第41页，课件共108页，创作于2023年2月语音和笔上述成果表明，作为人类最重要的自然通道——语音和笔的交互技术，包括手写识别、数字墨水、笔交互、语音识别、语音合成等通道技术，近年来已有显著的进步，我国的不少成果已具有国际先进水平，并达到了一定的产业规模。虽然语音和笔（手势）通道因其自身的特点，在抗干扰、准确度等方面仍嫌不足，但它们在多通道整合、领域受限应用等配合下，最有希望成为新一代实用的自然交互技术。42第42页，课件共108页，创作于2023年2月手语识别和合成中国科学院计算所研制成功了基于多功能感知的中国手语识别与合成系统，它采用数据手套可识别大词汇量（5177个）的手语词。该系统建立了中国手语词库。对于给定文本句子(可由正常人话语转换而成)，自动合成相应的人体运动数据。最后用计算机人体动画技术，将运动数据应用于虚拟人，由虚拟人完成合成的手语运动。它可输出大词汇量的手语词，为中国聋哑人的教育、生活提供了有用的辅助工具，使他们用手语与正常人的交流成为可能。43第43页，课件共108页，创作于2023年2月视线跟踪（眼动）技术视线跟踪（眼动）技术由于其可能代替键盘输入、鼠标移动的功能，可能达到“所视即所得”(WhatYouLookatisWhatYouGet),因而对残疾人和飞行员等使用有极大的吸引力。视线跟踪技术，一是研究高质量的眼动跟踪设备，二是如何构造易于操作的用户界面。眼动跟踪设备有强迫式与非强迫式、穿戴式与非穿戴式、接触式与非接触式之分。眼动跟踪设备的精度和对用户的限制和干扰是一对尖锐的矛盾。44第44页，课件共108页，创作于2023年2月视线跟踪（眼动）技术目前一类产品是采用头戴微型摄像头的设备，它用来获取两眼瞳孔（或角膜）中视点。其采样率、精度高，可靠。另一类是在PC机前装了两个微型摄像头的设备，精度不高，适合残疾人操作计算机使用。45第45页，课件共108页，创作于2023年2月眼球运动控制电脑根据人眼眼球运动的特点和形式。在人眼解剖学和生理学研究的基础上，根据控制眼球运动的神经回路，建立了可实现人眼功能的仿生型机器人眼三维眼球运动控制系统的数学模型。46第46页，课件共108页，创作于2023年2月“注视用户界面(AttentiveUserInterfaces,AUI)”

47第47页，课件共108页，创作于2023年2月触觉通道的力反馈装置新一代力反馈感应技术主要有TouchSense触觉感应技术和G-ForceTilte动作感应技术两种。TouchSense触觉感应技术主要用在鼠标/轨迹球等产品中，而动作感应技术(G-ForceTilte)则主要用在动感游戏控制器中。用在非游戏的高精度触觉反馈装置中，最著名的是由MIT人工智能实验室MassieandSalisbury开发、美国SensAbleTechnologies公司生产的Phantom触觉反馈（6自由度）设备和Ghost软件开发包。由于高精度，它已广泛用于军事、医学、机器人、教学、虚拟现实等各类应用中。48第48页，课件共108页，创作于2023年2月

这个触觉设备仅在一个接触点而不是许多不同接触点上模拟触觉信号。它通过连接在机械臂上的触针来实现这一目的。三个小型发动机在触针上施加压力，从而将力度反馈给使用者。因此，使用者可以感受到虚拟气球的弹性，或是砖墙的坚硬。他也可以感受到这些物体的材质、温度和重量。

触觉通道的力反馈装置49第49页，课件共108页，创作于2023年2月生物特征识别技术生物特征识别技术(Biometrics)是受到广泛关注的一类新兴识别技术。早期通过对人的指纹识别来确定人的身份，因而指纹识别被广泛应用于安全、公安等部门。随着反恐斗争的日显重要，各国正在对其他人体特征进行广泛研究，希望尽快找到快速、准确、方便、廉价的身份识别方法。眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、人脸、DNA等的人类特征研究和开发正引起政府、企业、研究单位的广泛注意。50第50页，课件共108页，创作于2023年2月掌形识别51第51页，课件共108页，创作于2023年2月人脸识别XID人脸识别技术可重构3D画面

52第52页，课件共108页，创作于2023年2月53第53页，课件共108页，创作于2023年2月中科院人脸识别技术成功用于奥运会开幕式54第54页，课件共108页，创作于2023年2月虹膜识别虹膜是人体中一个最具有独特性的特征器官。虹膜独特的图样在人出生后的10个月时间内便完全形成，并且一生中都将保持不变。而且由于虹膜的复杂，想要找到两个特征相同的虹膜基本上是不可能的。在这一点上，虹膜识别的安全性远高于指纹识别55第55页，课件共108页，创作于2023年2月56第56页，课件共108页，创作于2023年2月唇读、人脸表情识别唇读、人脸表情识别是又一个人机交互技术的热点。唇读将人们说话的语音和嘴唇变化的形态结合起来，以便更准确地获取人们表达的意图、感情和愿望等。人脸表情识别的模型和方法也在不断改进。57第57页，课件共108页，创作于2023年2月英国研制出可以分辨不同语言的唇读计算机，通过对23位掌握两种或三种语言的人的唇部动作进行统计建模而开发的。识别单个讲话者所说的语言，很高的准确性。58第58页，课件共108页，创作于2023年2月人脸表情识别人脸跟踪与表情识别系统

中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室

59第59页，课件共108页，创作于2023年2月自然语言理解自然语言理解始终是自然人机交互的最重要目标，虽然目前在语言模型、语料库、受限领域应用等方面均有进展外，由于它的难度（自然语言的不规范性等），自然语言理解仍是计算机科学家和语言学家的一个长项研究目标。

60第60页，课件共108页，创作于2023年2月多通道的整合问题多通道的整合问题是多通道交互的一个核心研究内容。1995年由北京大学、杭州大学、中科院软件所承担的自然基金重点项目“多通道用户界面研究”是当时我国最大的HCI项目，探索了多通道用户界面的模型、设计、实现、评估和应用，取得了重要的成果。61第61页，课件共108页，创作于2023年2月多通道交互的标准工作2002年2月W3C国际组织成立了“多通道交互”工作小组（MultimodalInteractionWorkingGroup），它开发W3C新的一类支持移动设备多通道交互的协议标准。目前它已开展了五项标准的制订，并已在互联网上发布不同阶段的正式草稿，供补充、完善。多通道交互框架（MultimodalInteractionFramework）多通道交互需求（MultimodalInteractionRequirements）多通道交互用例（MultimodalInteractionUseCases）可扩展多通道注释语言需求（EMMA--ExtensibleMultiModalAnnotationlanguageRequirements）数字墨水需求（InkRequirements）62第62页，课件共108页，创作于2023年2月2。人机交互模型和设计方法63第63页，课件共108页，创作于2023年2月人机交互模型和设计方法模型在人机交互领域中十分重要，用得很多，类型也很多。一类是从系统的结构出发，讨论界面在系统中的地位和分解，我们称它为“界面结构模型”。其典型的例子是将界面分成三部分（表示部件、对话控制、应用接口）的Seeheim模型。另一类是从系统设计的角度来了解用户的“用户特性模型”。它分析不同用户的特点，以提高系统的针对性和适应性，增强界面个性化和提高效率。其典型例子是按照用户对系统、领域的知识、经验、技能的不同，将用户分为偶然、生疏、熟练、专家型等四类用户。64第64页，课件共108页，创作于2023年2月行为模型的一种

用户任务分析模型GOMS从认知科学出发，分析用户如何和计算机互动的“人机交互模型”，即行为模型。

GOMS(Goal,Operator,Methods,Selectionrule)模型这个模型的理论基础是认知心理学家创立的问题解决理论。65第65页，课件共108页，创作于2023年2月CPM-GOMS模型1996年美国卡内奇-梅隆大学的B.John等又在GOMS模型的基础上进一步提出了CPM(CognitivePerceptualMotor)-GOMS模型。这是一个并行处理的多层次模型,它也称作“关键路径方法”。CPM-GOMS模型从人的因素处理器各个层面上提供感知、认知和运动的操作功能，它可以在任务的要求下进行并行操作，可以同时执行多个活动目标。66第66页，课件共108页，创作于2023年2月以用户为中心的设计方法“以用户为中心的设计”(UserCentredDesign,UCD)方法近年来已被国际上广泛采用。主要特征：主要设计活动：用户的积极参与，对用户及其任务要求的清楚了解在用户和技术之间适当分配功能反复设计解决方案多学科设计了解并确定使用背景确定用户和组织要求提出设计解决方案根据要求评价设计67第67页，课件共108页，创作于2023年2月基于剧情的设计方法J.Carroll的“基于剧情的设计方法”（Scenario-BasedDesign）目前在具体交互设计中被广泛使用。该方法从用户的观点详细地给出：由于该方法符合人的认知过程，在较高层次上描述了用户的意图，又便于实现，因而在大量交互系统设计中被采用。

交互过程的全部角色（人、设备、数据源、系统等）各种场景的假设剧情的描述某种形式（如用事件表来刻画用户动作、设备响应、事件叙述、事件处理、动作结果等）的人机对话逐步分解其他各种条件（如：协议，同步，例外事件等）68第68页，课件共108页，创作于2023年2月基于知识的概念模型近年来采用上下文、基于知识的概念模型逐渐受人重视。这种建模方法吸取了“以用户为中心的设计”方法和“基于剧情的设计方法”的一些特点，期望在更高层次上建模。69第69页，课件共108页，创作于2023年2月

3。虚拟现实和三维交互70第70页，课件共108页，创作于2023年2月虚拟现实和三维交互设备立体眼镜头盔式显示器（HMD）双目全方位监视器（BOOM）墙式显示屏的自动声像虚拟环境（CAVE）三维鼠标三维跟踪球三维游戏杆头动位置检测器数据手套数据衣服三维显示设备三维输入设备位置跟踪设备71第71页，课件共108页，创作于2023年2月虚拟现实和三维交互设备三维扫描设备：有接触式和非接触式、手持和固定、不同精度之分，可按不同应用环境和精度要求来选取。为使用方便，非接触式三维手持激光扫描仪很受一般用户青睐。触觉和力反馈装置：触觉和力反馈装置已经有大批不同价位的产品出现在市场，成为军事、医学、游戏等应用领域的新型交互设备。

72第72页，课件共108页，创作于2023年2月三维扫描仪73第73页，课件共108页，创作于2023年2月真”三维Volumetric显示器74第74页，课件共108页，创作于2023年2月虚拟现实和三维交互设备三维显示界面：多伦多大学和AliasWavefront公司合作研究的新三维显示界面，采用了新型的“真”三维Volumetric显示器。它不需要戴立体眼镜或戴上装有显示器的头盔，而是直接用肉眼看到真三维效果。75第75页，课件共108页，创作于2023年2月名为HOLOCUBE的公司发布了一款桌面全息三维显示器。它利用先进的的全息投影技术在一个“小盒子”里面投影出三维影像，从而为人们提供最为真实的三维视频。76第76页，课件共108页，创作于2023年2月IO2的气体投影系统，可以在空气中投影出三维画面。

77第77页，课件共108页，创作于2023年2月虚拟现实和三维交互设备无障碍虚拟现实环境：由于数字摄像技术在价格和精度方面的快速发展，同时由于各种识别技术的进展，目前采用多方位、多角度、多台数字摄像机构建的无障碍虚拟现实环境（智能空间，SmartX），已广泛用于室内条件下的虚拟现实系统（如；智能办公室，智能教室等）。各类三维交互设备仍有相当的发展空间，尤其是在可靠性、价格、性能等方面需不断改进。非强制、无障碍、高精度、低价格是今后交互设备的发展趋势。

78第78页，课件共108页，创作于2023年2月虚拟现实和三维交互设备北京航空航天大学等六单位联合承担的“分布式虚拟现实应用系统开发与支撑环境”是我国第一个大型虚拟现实研究项目，取得了优异的成果。浙江大学CAD图形学国家重点实验室在CAVE设备上，做了许多创新的研究工作。79第79页，课件共108页，创作于2023年2月CAVE虚拟现实环境CAVE设备80第80页，课件共108页，创作于2023年2月

4。可穿戴计算机和移动手持设备的人机交互81第81页，课件共108页，创作于2023年2月可穿戴计算机可穿戴计算机可广泛应用于在野外的作业。它设计的主要问题是，如何在有限的工作空间内提供各种信息工具的无缝集成。为了达到这个目的，系统必须通过一种自然、非强制的方法来提供功能，以便让用户的注意力集中在手上的任务，而不是被系统所分心。在可穿戴计算机的人机交互中，应特别重视自然的多通道界面（如语音、视线跟踪、手势等）、上下文感知应用（如位置、环境条件、身份等传感器）、经验的自动捕捉及访问（如采用增强现实—AR的see-through头盔显示来交流信息）。在我国，哈尔滨工业大学、重庆大学等单位已成立了研究组织，进行可穿戴计算新技术和产品的研究开发。82第82页，课件共108页，创作于2023年2月83第83页，课件共108页，创作于2023年2月中国电子科技大学的工作人员在展示可穿戴计算机的目镜显示器和多功能摄像头。这套可穿戴计算机由便携主机、目镜显示器、多功能摄像头、单握式键盘等部分组成，总重量不超过1500克84第84页，课件共108页，创作于2023年2月移动手持设备的交互移动手持计算设备是指具有计算功能的PDA、掌上电脑、智能手机这类小型设备。将计算功能嵌入手机、通信功能加入掌上电脑已成潮流。移动计算环境下的人机交互的特点：必须自然交互，自然感知。应充分利用上下文感知的特点，自动简化信息的复杂性。重视不同设备、不同网络、不同平台之间的无缝过度和可扩展性。

85第85页，课件共108页，创作于2023年2月移动手持设备的交互北京大学人机交互和多媒体研究室，开发了移动导游系统TGH，对移动设备多通道交互框架、上下文感知的设计实现、移动互联网上Client/Server结构对语音和笔通道整合的处理等进行广泛的研究，并取得了一定的成果。86第86页，课件共108页，创作于2023年2月5。智能空间及智能用户界面87第87页，课件共108页，创作于2023年2月智能空间及智能用户界面智能空间（SmartSpace）是指一个嵌入了计算、信息设备和多通道传感器的工作空间。由于在智能空间里，用户能方便地访问信息和获得计算机的服务，因而可高效地单独工作或与他人协同工作。

88第88页，课件共108页，创作于2023年2月智能空间及智能用户界面国际上已开展了许多智能空间的项目MIT

IntelligentRoomStanford InteractiveWorkspaceGeorgiaTech.

AwareHomeUIUC

ActiveSpaceMicrosoft

EasyLivingIBM

BlueSpaceGMD

iLand清华大学 智能教室89第89页，课件共108页，创作于2023年2月MIT IntelligentRoom

90第90页，课件共108页，创作于2023年2月清华大学 智能教室

91第91页，课件共108页，创作于2023年2月智能空间及智能用户界面将智能技术结合到用户界面中，而构成“智能用户界面（IntelligentUserInterface,IUI）”。智能技术是它的核心。智能用户界面的最终目标是使人机交互成为和人-人交互一样自然、方便。智能环境是指用户界面的宿主系统所处的环境应该是智能的。智能环境的特点是它的隐蔽性、自感知性、多通道性及强调物理空间的存在。智能空间是“智能环境”的一种。92第92页，课件共108页，创作于2023年2月智能空间及智能用户界面上下文(Context)是指计算系统运行环境中的一组状态或变量，其中的某些状态和变量可以直接改变系统的行为，而另一些则可能引起用户兴趣从而通过用户影响系统行为。上下文感知计算是指系统自动的对上下文、上下文变化以及上下文历史进行感知和应用，根据它调整自身的行为。上下文感知是提高计算智能性的重要途径。93第93页，课件共108页，创作于2023年2月智能空间及智能用户界面Agent是一个计算性的独立系统，它具有以下特征：智能体(agents)在智能技术中具有极其重要的作用。SRI提出的开放智能体结构(OpenAgentArchitecture，OAA)和OGI提出的AAA(adaptiveagentarchitecture)是当今开发多agent系统使用得比较广泛的两个通用框架。

具有感知外界环境的能力具有对环境有自动采取行动的能力具有成功（最优）地达到目的的能力具有有关于周围环境的一部分知识94第94页，课件共108页，创作于2023年2月

6。标准化及其它95第95页，课件共108页，创作于2023年2月标准化及其它在人机交互领域ISO已正式发布了许多的国际标准：我们国家标准化管理委员会已经或正在制订相应的国家标准，以便推动我国的标准化工作，为我国经济发展服务。ISO10075:1991 人类工效学与心理负荷相关的术语ISO6385:1981 工作系统设计的人类工效学原则ISO/IEC10741:1995 信息技术—系统用户界面—交互对话ISO/IEC11581:2000 信息技术—系统用户界面—图标符号及功能ISO13406:(1999-2001) 使用平板视觉显示器工作的人类工效学要求ISO9241:(1992-2000) 使用视觉显示终端办公的人类工效学要求ISO13407:1999 以人为中心的交互系统设计过程．．．．．． ．．．．．．

96第96页，课件共108页，创作于2023年2月标准化及其它在工业设计中运用可用性工程是近年来为国际上所公认。所谓“可用性”是指“某产品在特定使用背景下，为特定用户、用于特定目的时，所具有的有效性、效率和满意度。在ISO9241-11可用性指南中对如何实施“可用性”给出了原则和指南。97第97页，课件共108页，创作于2023年2月四挑战98第98页，课件共108页，创作于2023年2月挑战1。无所不在的计算2。虚拟现实和科学计算可视化3。图形用户界面4。Moore定律5。眼花缭乱的新名词99第99页，课件共108页，创作于2023年2月1。无所不在的计算无所不在的计算（UbiquitousComputing,UbiComp)当人类对某些事物掌握得足够好的时候，这些事物就会和我们生活不可分，我们就会慢