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2019年最新 智能交互技术 - 北京联合大学|{1}--课程|{9}--第9章智能交互技术前沿问题|{8}--第8章智能交互技术的设计与评价|{7}--第7章语音交互设计|{6}--第6章移动终端的交互设计实战|{5}--第5章移动交互设计|{4}--第4章交互原型设计|{3}--第3章交互设计准则|{2}--第2章感知认知和交互技术|{1}--第1章人机交互技术发展|{4}--第1章知识点总结|{3}--1.3智能交互技术与相关学科|{2}--1.2智能交互的研究内容|{1}--1.1人机交互的历史和发展
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第1个回答 2021-06-09
交互技术类型有：
1、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。但该技术尚处于初级研发阶段。
2、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。
3、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。
4、仿生隐形眼镜
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。
5、人机界面
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。
扩展资料：
交互是指自然与社会各方面情报、资料、数据、技术知识的传递与交流活动，从信息论的角度看，方志汇集了一定地域内各种信息资料，是一种有形的文字信息载体。
交互技术则是利用一定手段达到交互目的，逐渐步入多领域应用时代。
互动设计，又称交互设计，(英文Interaction Design, 缩写 IxD 或者 IaD),是定义、设计人造系统的行为的设计领域。人造物，即人工制成物品，例如，软体、移动设备、人造环境、服务、可佩带装置以及系统的组织结构。
互动设计在於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)相关的介面。
本回答被提问者和网友采纳第2个回答 2021-06-09
1.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。
2.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。
3.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·卢德伯格现已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。
4.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，科学家现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。
5.人机界面
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"。
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。
6.脑波交互
关于人机交互的起源，可以追溯到公元1764年的英国。因商品经济的发展，越来越多的商品需要被销往海外市场。为了提高生产效率、增加商品产量，人们想方设法改进生产技术。在这个时候，织布工詹姆士·哈格里夫斯发明的珍妮手摇纺纱机，以革命性的姿态改变了传统的工业生产模式。新型的珍妮纺纱机，一次可以纺出许多根棉线，纺纱能力比旧式纺车提高了8倍，生产效率也由此得到了迅速的发展，大规模的织布厂得以建立。这项发明不仅标志着第一次工业革命的开始，更可谓是人机交互的起源，标志着人类率先从工业生产领域开始了对人机交互问题的关注与思考。
1808年，意大利人佩莱里尼·图里发明了世界上第一台机械打字机。但是，真正开创打字机历史并取得专利的，则是美国密歇根州的威廉·伯特于1828年制造的"排字机"，该机器让现代键盘的出现成为一种可能。美国的新闻工作者C.Sholes于1868年发明了沿用至今的QWERTY键盘。伴随着信息科技的发展，人类对信息处理的难度也在不断增加，仅有的键盘很快又满足不了人们的需求，1964年，美国人道格·恩格尔巴特发明的鼠标，第一次让人们感受到了自由交互的魅力。多了一个鼠标的媒介，用户可以随意点击屏幕的任何地方，从而有效地提升体验感受和数据处理的效率。但知足的过程总是短暂的，不断升级的"欲望"滋生出了更高级的需求。基于此，一个可以使图形化的人机交互界面，变得更为直观易用的玩意儿诞生了，那便是1971年，美国人SamHurst发明的世界上第一个触摸传感器。这也让人机交互进入了触屏的新时代。
很快，依托于机械式单向输入的交互不再能满足人类的需求。在这个时候，以苹果推出Siri为代表，语音交互凭借其更加省力、学习成本更低的优势特征，成为了人类新的需求方向和研究热点。紧随苹果Siri之后，Google Now在Google搜索功能的基础上，将用户搜索的关键词记录下来，并通过智能化读取为用户提供相关的语音服务。这让机器设备从"被动"回答用户的提问升级为"主动"针对用户需求发出提醒，即机器对于人类提供的服务式交互方式。无论是Apple Siri，还是Google Now，都让机器具备了在"自主思考"基础上行为的能力，由此开启了人机双向交互的新时代。而以Kinnect技术应用于游戏为代表的体感交互，更是将人机交互的范畴进一步拓展和延伸。
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。
2.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。
3.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·卢德伯格现已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。
4.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，科学家现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。
5.人机界面
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"。
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。
6.脑波交互
关于人机交互的起源，可以追溯到公元1764年的英国。因商品经济的发展，越来越多的商品需要被销往海外市场。为了提高生产效率、增加商品产量，人们想方设法改进生产技术。在这个时候，织布工詹姆士·哈格里夫斯发明的珍妮手摇纺纱机，以革命性的姿态改变了传统的工业生产模式。新型的珍妮纺纱机，一次可以纺出许多根棉线，纺纱能力比旧式纺车提高了8倍，生产效率也由此得到了迅速的发展，大规模的织布厂得以建立。这项发明不仅标志着第一次工业革命的开始，更可谓是人机交互的起源，标志着人类率先从工业生产领域开始了对人机交互问题的关注与思考。
1808年，意大利人佩莱里尼·图里发明了世界上第一台机械打字机。但是，真正开创打字机历史并取得专利的，则是美国密歇根州的威廉·伯特于1828年制造的"排字机"，该机器让现代键盘的出现成为一种可能。美国的新闻工作者C.Sholes于1868年发明了沿用至今的QWERTY键盘。伴随着信息科技的发展，人类对信息处理的难度也在不断增加，仅有的键盘很快又满足不了人们的需求，1964年，美国人道格·恩格尔巴特发明的鼠标，第一次让人们感受到了自由交互的魅力。多了一个鼠标的媒介，用户可以随意点击屏幕的任何地方，从而有效地提升体验感受和数据处理的效率。但知足的过程总是短暂的，不断升级的"欲望"滋生出了更高级的需求。基于此，一个可以使图形化的人机交互界面，变得更为直观易用的玩意儿诞生了，那便是1971年，美国人SamHurst发明的世界上第一个触摸传感器。这也让人机交互进入了触屏的新时代。
很快，依托于机械式单向输入的交互不再能满足人类的需求。在这个时候，以苹果推出Siri为代表，语音交互凭借其更加省力、学习成本更低的优势特征，成为了人类新的需求方向和研究热点。紧随苹果Siri之后，Google Now在Google搜索功能的基础上，将用户搜索的关键词记录下来，并通过智能化读取为用户提供相关的语音服务。这让机器设备从"被动"回答用户的提问升级为"主动"针对用户需求发出提醒，即机器对于人类提供的服务式交互方式。无论是Apple Siri，还是Google Now，都让机器具备了在"自主思考"基础上行为的能力，由此开启了人机双向交互的新时代。而以Kinnect技术应用于游戏为代表的体感交互，更是将人机交互的范畴进一步拓展和延伸。
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