身体的智能:2.8普适计算与界面技术

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身体的智能:2.8普适计算与界面技术


另一条不容忽视的发展路线是普适计算和接口技术。我们将在第8章详细讨论普适计算。这里我们只描绘人工智能研究概貌所需要的东西。


像人工智能一样,计算机科学总的来说经历了巨大的变化,计算机科学的核心领域,如软件工程、算法开发、操作系统以及虚拟机器,都是迄今为止我们相


对理解得较好的领域。现在人们开始切换重点,将他们的注意力转移到其他更具有挑战性的领域,如基本上还未开发的领域,即计算机如何超越经典的键盘和鼠标装置与真实世界相互作用。非常原始的计算机与人的交互方式,广义上来讲,也是其与外部世界的交互方式,多年来一直是人们对计算机技术诟病的一个因素。人机交互研究领域很活跃,其目的就是改善这一状况。当然,一种走向更加完善的计算机与环境交互的途径是把传感器和更有趣的输入输出设备放入电脑,如麦克风、摄像机和触觉传感器。但计算机与人类的交互并不是我们感兴趣的唯一焦点。与其把电脑作为箱子或与世界分离的装置,不如把计算技术与我们周围的世界结合起来,这样人类能够更顺利地与其进行交互,并且不用再像以前那样不得不使用键盘上的按键。计算机应该消失,它们应该变得看不见


最初的想法是,作为第一步,只是将传感器到处放置,放入房间、汽车、家具、


衣服等这些围绕着我们的系统,昼夜不停地工作却不为我们所察觉,这将是这一领域下一步发展的目标。


最近,普适计算的研究人员也开始探索驱动技术,他们希望寻找一种方法使得系统不但能感觉,而且还能对它们周围的环境产生影响并采取行动。最简单的例子如已经应用了很久的自动调温器,它能根据温度测量来决定是开启还是关闭炉子。另一个例子是车库门,当它检测到正确的汽车进入车道时门会自动打开。感觉和运动系统的紧密耦合对于智能行为是不可缺少的,这是(具身性的)人工智能的基本发现之一(见第4章)。这种认识正开始进入普适计算领域。


即使是用户界面也一直是计算机科学的一个重要话题,但主要问题一直是通信的低带宽,可以这么说,一般情况下,我们只使用鼠标和键盘来把信息输入电脑。正如我们已经指出的那样,虽然我们已经对语音输入这种容易的电脑输入方法付出了极大努力,但由于种种原因,这些努力至今还没有取得较大的成功。最近,更有趣和丰富的接口技术已经开发出来,如使用压力传感器来提供有关用户不满程度的信息,在某种程度上使用视觉一用摄像头观察用户并尝试搜集用户凝视方向(用户在看哪里?)及情绪状态的信息。此外,还有虽然非常有前途。但是还没有明显进展的气味领域。另一个问题是:我们是否真正希望电脑能闻到我们,特别是经过14个小时马不停蹄的编程工作后。还有研究与普适计算相关联的可佩戴式设备(即电脑实际上是我们衣服的一部分)的,对未来的人机交互给出了引人入胜的想法。


有意思的是,对于所有这些趋势,如人机界面、可佩戴式设备以及普适计算等,几乎现在所有的大学计算机科学系或部门都尝试进入真实世界。虽然他们本身不进行机器人学研究,但其中很多开始聘请工程师,并正在建立他们能够制造硬件的工作车间,因为现在需要制造真实世界的设备。到目前为止,尽管没有理论进展,但已经有很多的创意实验正在进行中。我们认为,我们为实现具身化系统而制定的设计原理以及我们将会通过第4-7章详细描述的内容,对设计这类系统将是非常有用


的。在第8章我们将回到普适计算这个话题。


总而言之,就像人工智能一样,似乎计算机科学的一个高度创新和活跃部分已从非具身性算法转移到具身性的真实世界计算上,确切地说,是真实世界的交互作用上。研究普适计算与界面技术的学者直接或间接地为人工智能作出了重要贡献。反过来说,以具身性观点看,人工智能、机器人技术,特别是传感和驱动技术的发展都将对普适计算乃至现代计算机科学做出重大贡献。







 




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