我的研究重点是开发实现能够进行物理交互的先进机器人和人机系统所需的原理和工具。特别感兴趣的主题包括:(1) 远程操作:允许人类操作员操纵规模和/或距离遥远的环境的设备、模型和控制系统。(2) 触觉系统:能够与虚拟环境、计算机和远程机器人进行引人注目的触摸式交互的设备、模型和控制系统。(3) 机器人操纵:结合新颖的设计、传感器和控制系统,物理操纵其环境或自身形状的机器人。应用领域包括外科手术、模拟和训练、康复、假肢、神经力学、危险和远程环境的探索、设计和教育。
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界面实现技术,例如 Java 的 Swing 类(Elliott 等,2002 年)或 XHTML(Musciano 和 Kennedy,2002 年),他们开发的界面通常没有吸引力,不适合目标用户。因此,我关注的是交互的设计过程,而不是实现支持该交互的用户界面的软件。由于篇幅限制,我只考虑使用图形用户界面的交互。我不讨论需要特殊(可能非常简单)显示器的界面,例如移动电话、音乐播放器、DVD 播放器、电视和打印机。当然,我只能在这里介绍这个主题,我推荐 Dix 等人(Dix ,et al.,2004)、Weiss(Weiss,2002)和 Shneiderman(Shneiderman,1998)等人撰写的文本,以获取有关该主题的更多信息。
本书是我们试图跨越科学与应用之间的鸿沟的尝试。我们解决了一般问题的一小部分。就计算机科学而言,我们专注于文本编辑任务领域和类似类型的高度交互系统。就心理学而言,我们专注于专家用户与系统交互的认知技能概念,尤其是交互的时间方面。我们构建了一个基于经验的认知理论,用于该领域的熟练人机交互。该理论是我们连接科学与应用的基石。一方面,我们表明该理论是人类信息处理科学的一致延伸。另一方面,我们将理论简化为实用的工程模型,这些模型是设计人员应用该理论的工具。因此,除了在本书中提出具体的心理模型外,我们还试图阐明应用心理学的一般框架,这些模型只是典型的例子。
在交互式触觉系统中,“表面”既是触摸的支持,也是图像的支持。虽然触摸表面的厚度、形状和硬度已逐渐发生改变,但其交互方式仍然像第一批设备一样,仅限于用手指以简单的手势接触屏幕,假装操纵显示的内容。触觉,即使对于集成到航空或汽车等关键系统中的触觉设备,仍然基本上作为视觉的延伸,用于指向和控制。虽然感知现象学、生态感知和有形与具身交互的理论都承认身体、运动技能和与环境的交互在感知现象中的重要性,但继续将视觉视为触觉交互的首要感觉似乎有些简单化。
人工智能(AI)是指在计算机系统中模拟人类的智能和决策过程,包括从数据中学习、推理和解决问题、理解自然语言、感知和与环境交互的能力。
摘要:近年来,手势识别和语音识别作为人机交互中重要的输入方式,在虚拟现实领域得到了广泛的应用。特别是随着深度学习、人工智能等计算机技术的快速发展,手势识别和语音识别取得了突破性的研究进展。本文使用的检索平台主要是Google Academic 和文献数据库Web of Science,按照“智能人机交互”、“语音识别”、“手势识别”、“自然语言处理”等与人机交互和深度学习相关的关键词,筛选出近1000篇文献,再筛选出近500篇研究方法的研究,经过5年(2019—2022)的年度筛选,最终选定100篇文献作为本文的研究内容。首先,分析人机交互智能系统的现状,总结手势交互和语音交互在人机交互中的实现,并选取深度学习带来的优势进行研究。然后介绍手势交互的核心概念,分析手势识别和语音识别交互的进展,并描述手势识别和语音识别交互的代表性应用。最后,研究了当前自然语言处理方向的人机交互。结果表明,智能人机交互与深度学习的结合在手势识别、语音识别、情感识别、智能机器人方向都有着深入的应用。相关研究领域提出了多种识别方法,并通过实验进行了验证,与没有深度学习的交互方法相比,取得了较高的识别准确率。在支持语音的人机界面中,上下文对改善用户界面起着重要作用。无论是语音搜索、移动通信,还是儿童语音识别,人机交互与深度学习相结合都能保持更好的鲁棒性。卷积神经网络与长短期记忆网络的结合可以大大提高动作识别的准确率和精确度。因此,未来人机交互的应用领域将涉及更多的行业,前景广阔。
“使用附件一中列出的一种或多种技术和方法开发的软件,可以针对给定的一组人类定义的目标生成输出,例如影响与其交互的环境的内容、预测、建议或决策”
摘要 — 在数字时代,电力系统的运行变得越来越复杂。因此,实时决策变得更具挑战性,因为人类操作员必须处理更多的信息、更多的不确定性、更多的应用程序和更多的协调。虽然监督在过去几十年中主要用于帮助他们做出决策,但它无法再合理地扩大规模。在更加统一和交互的框架下,非常有必要重新思考人机界面。利用人机交互和人工智能的最新发展,我们分享了依赖于超视距接口和更大双向交互的新助手框架的愿景。我们回顾了驱动助手设计和支持我们提出的辅助功能的已知决策原则。我们最后分享了一些指导方针,以推动这种助手的开发。索引术语 — 助理、人工智能、人机交互、超级视觉