Geriausios kompiuterių sąsajos: praeitis, dabartis ir ateitis

Šią savaitę Bostone susirinks kompiuterių mokslininkai iš viso pasaulio Kompiuterio ir žmogaus sąveika 2009 m aptarti naujausius kompiuterių sąsajų pokyčius. Norėdami sutapti su renginiu, pristatome šauniausių praeities, dabarties ir ateities kompiuterių sąsajų santrauką.

Multitouch ekranas: „Microsoft“ paviršius yra kelių jutiklių ekrano pavyzdys.

Komandų eilutė
Visų kompiuterių sąsajų senelis yra komandų eilutė, kuri šeštajame dešimtmetyje pasirodė kaip efektyvesnis kompiuterių valdymo būdas. Anksčiau komandos į kompiuterį turėjo būti tiekiamos partijomis, dažniausiai per perfokortą arba popierinę juostelę. Teletaipo mašinos, kurios paprastai buvo naudojamos telegrafo perdavimui, buvo pritaikytos kaip būdas vartotojams keisti komandas proceso metu ir gauti grįžtamąjį ryšį iš kompiuterio beveik realiuoju laiku.

Vaizdo rodymo įrenginiai leido greičiau rodyti komandų eilutės informaciją. VT100, vaizdo terminalas, išleistas Digital Equipment Corporation (DEC) 1978 m., vis dar emuliuojamas kai kuriose šiuolaikinėse operacinėse sistemose kaip būdas rodyti komandų eilutę.

Devintajame dešimtmetyje komerciškai pasirodžiusios grafinės vartotojo sąsajos daugeliui žmonių palengvino naudojimąsi kompiuteriais, tačiau komandinė eilutė vis dar suteikia daug galios ir lankstumo patyrusiems vartotojams.

Pelė
Šiais laikais sunku įsivaizduoti stalinį kompiuterį be jo ikoninio pagalbininko: pelės.

Sukūrė prieš 41 metus Douglasas Engelbartas Stanfordo tyrimų institute, Kalifornijoje, pelė yra neatsiejamai susijusi su šiuolaikinio kompiuterio kūrimu ir taip pat suvaidino lemiamą vaidmenį plėtojant grafinę vartotojo sąsają. 1968 m. San Franciske vykusiame renginyje Engelbartas demonstravo pelę ir keletą kitų pagrindinių naujovių, įskaitant hipertekstą ir bendrą ekrano bendradarbiavimą.

Ankstyvosios kompiuterių pelės buvo įvairių formų ir formų, iš kurių daugelis šiandien būtų beveik neatpažįstamos. Tačiau tuo metu, kai 1980-aisiais pelės tapo prekyboje, pelėsiai buvo paruošti. Praėjus trims dešimtmečiams ir nepaisant kelių modifikacijų (įskaitant uodegos praradimą), pelė išlieka palyginti nepakitusi. Tai nereiškia, kad įmonės nesistengė pridėti visų patobulinimų, įskaitant mini vairasvirtę ir oro ventiliatorių, kad jūsų rankos neprakaituotų ir vėsintų.

Logitech Vien jau parduota daugiau nei milijardas šių įrenginių, tačiau kai kurie mano, kad pelė yra ant paskutinių kojų. Kitų, intuityvesnių sąsajų atsiradimas pagaliau gali atlaisvinti pelės gniaužtus.

Jutiklinė dalis
Nepaisant didelės bėgimo kamuoliukų ir mygtukų vairasvirčių konkurencijos, jutiklinė dalis tapo populiariausia nešiojamųjų kompiuterių sąsaja.

Daugumoje jutiklinių kilimėlių naudotojo pirštas apčiuopiamas aptinkant elektrinio lauko sutrikimus, kuriuos sukelia natūrali piršto talpa. Tai principas, kurį dar 1953 m. taikė Kanados elektroninės muzikos pradininkas. Hugh Le Caine'as , kad valdytų jo ankstyvojo sintezatoriaus skleidžiamų garsų tembrą, pavadintą Sackbut.

Jutiklinė dalis taip pat svarbi kaip jutiklinio ekrano sąsajos pirmtakas. Be to, daugelis jutiklinių kilimėlių dabar turi kelių palietimų galimybes, todėl išplečiamos galimos naudojimo galimybės. Pirmoji kompiuterio multitouch jutiklinė dalis buvo pademonstruota 1984 m Billas Buxtonas , tada Toronto universiteto kompiuterių projektavimo ir sąveikos profesorius, o dabar ir pagrindinis Microsoft tyrėjas.

Multitouch ekranas
Paminėkite kompiuterius su jutikliniu ekranu, ir dauguma žmonių pagalvos apie „Apple“. iPhone arba Microsoft Paviršius . Tiesą sakant, technologijai jau ketvirtis amžiaus, o 1983 m. ji debiutavo HP-150 kompiuteryje. Dar gerokai anksčiau, nei tapo paplitę staliniai kompiuteriai, bankomatuose buvo naudojami pagrindiniai lietimui jautrūs ekranai, kad klientai, kurie dažniausiai buvo kompiuterių neraštingi, galėtų naudotis kompiuteriais be didelio mokymo.

Tačiau teisinga sakyti, kad „Apple iPhone“ padėjo atgaivinti šio požiūrio potencialą su daugialypiu jutikliniu ekranu. Keli mobiliųjų telefonų gamintojai dabar siūlo multitouch įrenginius, o „Windows 7“ ir būsimos „Apple Macbook“ versijos turėtų daryti tą patį. Įvairūs būdai gali įgalinti daugialietį ekraną: talpinį jutimą, infraraudonųjų spindulių, paviršiaus akustines bangas ir, neseniai, slėgio jutimą.

Šiam atgimimui galime tikėtis visiškai naujos gestų leksikos, sukurtos palengvinti manipuliavimą duomenimis ir komandų iškvietimą. Tiesą sakant, vienas iš iššūkių gali būti rasti būdų, kaip intuityviai atkurti esamas komandas, sako August de los Reyes , naudotojų patirties tyrinėtojas, dirbantis su „Microsoft Surface“.

Gestas Jutimas
Kompaktiški magnetometrai, akselerometrai ir giroskopai leidžia sekti įrenginio judėjimą. Naudodami „Nintendo“ „Wii“ valdiklį ir „iPhone“, vartotojai gali valdyti žaidimus ir programas fiziškai valdydami kiekvieną įrenginį oru. Panašiai galima pristabdyti ir leisti muziką „Nokia 6600“ mobiliajame telefone tiesiog du kartus bakstelėjus įrenginį.

Naujos mobiliosios programos taip pat pradeda taikyti šią tendenciją. Užsičiaupk Pavyzdžiui, „Nokia“ naudotojai gali nutildyti telefoną tiesiog pasukant jį veidu žemyn. Kita programa, vadinama nAlertMe , naudoja 3D gestinį kodą, kad įrenginys nebūtų pavogtas. Jei vartotojas ore nepajudins įrenginio iš anksto nustatyta tvarka, kad jį įjungtų, ragelis sugirs aštrų signalą.

Kitas gestų atpažinimo žingsnis – suteikti kompiuteriams galimybę geriau vizualiai atpažinti rankų ir kūno judesius. „Sony's Eye“ parodė, kad paprastus judesius galima atpažinti gana lengvai. Tačiau sudėtingesnius 3-D judesius stebėti esant netolygiam apšvietimui yra sunkiau. Pradedantiesiems, įskaitant Xtr3D , įsikūrusi Izraelyje, ir Soft Kinetic, įsikūrusi Belgijoje, kuria kompiuterinės regos programinę įrangą, kuri naudoja infraraudonųjų spindulių ryšį viso kūno jutimo žaidimų programoms.

Los Andžele įsikūrusi startuolis „Olong“ sukūrė erdvinę operacinę sistemą, kuri atpažįsta gestų komandas, jei vartotojas mūvi specialias pirštines.

Priverstinis grįžtamasis ryšys
Tyrimų sritis, vadinama haptika, tiria būdus, kaip technologija gali manipuliuoti mūsų lytėjimo pojūčiu. Kai kurie žaidimų valdikliai jau vibruoja ekrane, taip pat kai kurie mobilieji telefonai dreba, kai perjungiami į tylųjį režimą.

Labiau specializuoti haptic valdikliai apima PHANTOM, kurį pagamino SensAble, įsikūrusi Woburn, MA. Šie prietaisai jau naudojami 3D projektavimui ir medicinos mokymams, pavyzdžiui, leidžiant chirurgui atlikti sudėtingą procedūrą, naudojant modeliavimą, kuris ne tik atrodo, bet ir atrodo tikroviškai.

„Haptics“ taip pat netrukus gali papildyti jutiklinius ekranus dar vienu aspektu: geriau imituodama mygtuko paspaudimo jausmą, kai paliečiama piktograma. Vincentas Haywardas , pirmaujantis šios srities ekspertas iš McGill universiteto Monrealyje, Kanadoje, pademonstravo, kaip sukurti skirtingus pojūčius, susijusius su skirtingomis piktogramomis ant haptic mygtuko. Ilgainiui Haywardas mano, kad net bus galima naudoti haptics imituojant tekstūrų pojūtį ekrane.

Balsas Pripažinimas
Kalbos atpažinimas visada stengėsi atsikratyti reputacijos, nes yra vangus, nepatogus ir pernelyg dažnai netikslus. Technologija iš tikrųjų išpopuliarėjo tik tose specializuotose srityse, kuriose naudojamas ribotas ir siauras kalbos pogrupis arba kur vartotojai nori investuoti laiką, reikalingą sistemai išmokyti atpažinti jų balsą.

Tai dabar keičiasi. Kadangi kompiuteriai tampa galingesni, o analizės algoritmai – išmanesni, kalbos atpažinimas ir toliau tobulės, sako Robertas Weidmenas, rinkodaros viceprezidentas. Niuansas , įmonė, gaminanti „Dragon Naturally Speaking“.

Praėjusiais metais „Google“ išleido „iPhone“ skirtą paieškos balsu programą, leidžiančią vartotojams ieškoti nespaudžiant jokių mygtukų. Kita iPhone programa, vadinama Vlingo , gali būti naudojamas įrenginiui valdyti kitais būdais: be paieškos, vartotojas keliomis paprastomis komandomis gali diktuoti trumpąsias žinutes ir el. laiškus arba atnaujinti savo būseną „Facebook“. Anksčiau iššūkis buvo pridėti pakankamai apdorojimo galios mobiliajam telefonui. Tačiau dabar spartesnis duomenų perdavimo greitis reiškia, kad galima naudoti nuotolinius serverius, kad būtų galima sklandžiai tvarkyti reikalingą skaičių.

Papildyta realybė
Jaudinanti nauja sąsaja yra papildyta realybė – metodas, sujungiantis virtualią informaciją su realiu pasauliu.

Ankstyviausioms papildytosios realybės sąsajoms reikėjo sudėtingos ir didelės apimties judesio jutimo ir kompiuterinės grafikos įrangos. Visai neseniai mobilieji telefonai su galingais apdorojimo lustais ir jutikliais turi suteikti technologiją paprastiems vartotojams.

Mobiliosios papildytos realybės pavyzdžiai yra „Nokia“. Mobilioji papildytos realybės programa (MARA) ir Vikitudė , programa, sukurta Google Android telefono operacinei sistemai. Abu leidžia vartotojui peržiūrėti realų pasaulį per fotoaparato ekraną su virtualiomis anotacijomis ir žymomis viršuje. Naudojant MARA, šie virtualūs duomenys renkami iš lankytinų vietų, saugomų NavTeq palydovinės navigacijos programoje. „Wikitude“, kaip rodo pavadinimas, renka duomenis iš Vikipedijos.

Šios programos veikia stebint duomenis iš jutiklių arsenalo: GPS imtuvai pateikia tikslią padėties nustatymo informaciją, skaitmeniniai kompasai nustato, į kurią pusę nukreiptas prietaisas, o magnetometrai arba akselerometrai apskaičiuoja jo orientaciją. Projektas vadinamas Nokia vaizdo erdvė žengia dar vieną žingsnį, leisdamas žmonėms saugoti patirtį – vaizdus, ​​vaizdo įrašus, garsus – tam tikroje vietoje, kad kiti žmonės galėtų juos gauti toje pačioje vietoje.

Erdvinės sąsajos
GPS imtuvai, kurie dabar yra daugelyje telefonų, ne tik įgalina išplėstinę realybę, bet ir gali sekti žmones geografiškai. Tai sukuria daugybę naujų žaidimų ir programų, leidžiančių naudoti savo vietą kaip įvesties formą.

„Google“ platuma Pavyzdžiui, naudotojai gali rodyti savo padėtį žemėlapyje įdiegę programinę įrangą mobiliajame telefone, kuriame veikia GPS. 2008 m. spalio mėn. apie 3000 iPhone programų jau žinojo vietą. Viena iš tokių „iPhone“ programų yra iNap , skirta stebėti žmogaus padėtį ir pažadinti ją, kol ji nepraleidžia traukinio ar autobuso stotelės. Idėja kilo po to, kai Jelle Prins iš Nyderlandų programinės įrangos kūrimo bendrovės „Moop“ susirūpino, kad pakeliui į oro uostą nepaliks stotelės. Programėlė gali prisijungti prie populiarios traukinių tvarkaraščių sudarymo programos, naudojamos Nyderlanduose, ir automatiškai nustatyti jūsų sustojimus pagal jūsų ankstesnę kelionės tvarką.

SafetyNet , „Google“ „Android“ platformai sukurta programa, atpažįstanti vietą, leidžia vartotojui apibrėžti miesto dalis, kurios, jų nuomone, paprastai yra nesaugios. Jei jie netyčia nuklysta į vieną iš šių draudžiamų zonų, programa suaktyvėja ir, reaguodama į greitą purtymą, skambės žadintuvu ir automatiškai paskambins 911 per garsiakalbį.

Smegenų ir kompiuterių sąsajos
Galbūt didžiausia kompiuterio sąsaja, kuri vis dar yra toli, yra proto kontrolė.

Žmonių, sergančių sunkiomis paralyžiaus formomis, smegenų veiklai stebėti galima naudoti chirurginius implantus arba elektroencefalogramos (EEG) jutiklius. Mokant, ši technologija leidžia užrakintiems pacientams valdyti kompiuterio žymeklį, kad būtų galima rašyti pranešimus arba vairuoti neįgaliojo vežimėlį.

Kai kurios bendrovės tikisi, kad tokios pačios rūšies smegenų ir kompiuterio sąsajos (BCI) technologija bus plačiai naudojama. Praeitą mėnesį, Neurosky , įsikūrusi San Chosė, Kalifornijoje, paskelbė apie savo 'Bluetooth' žaidimų ausinių, skirtų stebėti paprastą EEG veiklą, pristatymą. Idėja yra ta, kad žaidėjai gali įgyti papildomų galių, priklausomai nuo to, kiek jie ramūs.

Be žaidimų, BCI technologija galbūt galėtų būti naudojama siekiant sumažinti stresą ir informacijos perteklių. BCI projektas, vadinamas Cognitive Cockpit (CogPit), naudoja EEG informaciją, kad sumažintų reaktyvinių lėktuvų pilotų patiriamą informacijos perteklių.

Projektas, kurį anksčiau finansavo JAV vyriausybės pažangiųjų gynybos tyrimų projektų agentūra (DARPA), skirtas pastebėti, kada pilotas yra perkrautas, ir valdyti, kaip jam pateikiama informacija. Pavyzdžiui, jei jis jau bendrauja žodžiu su baze, gali būti tikslingiau jį įspėti apie artėjančią grėsmę vaizdinėmis priemonėmis, o ne garsiniu perspėjimu. Vieną akimirką įvertinę jų pažinimo būseną, turėtume sugebėti optimizuoti informacijos srautą jiems, sako Blairas Dicksonas, JK gynybos technologijų įmonės projekto tyrėjas. Qinetiq .

paslėpti