簡介人機交互技術的發展歷史和現狀

⑴ 電話交換技術的發展歷史與現狀

電話交換技術的發展
――交換的信號：模擬到數字。
――控制技術：人工、布線邏輯控制到存儲程序控制（程式控制）
――交換機制：電路交換、分組交換
交換機的基本結構 ：話路設備和控制設備。
話路設備：是將任意兩部用戶話機連接起來構成通話迴路的設備，它是通話時傳輸話音信號的通路。
人工交換機：話路設備相當於塞孔、塞繩等。
控制設備：控制話路連接的設備
根據主叫用戶的要求，控制話路設備完成各種用戶（指普通用戶、特種業務電話、小交換機用戶等）間線路的接續和拆除的設備。

1 電話機的發明
1875年6月2日貝爾和沃森發明了電話
（原始的電磁式電話）
↓
1877年愛迪生發明了碳精式送話器
+手柄+呼叫設備（電鈴）+手搖發電機+干電池
（磁石式電話機）
↓
1882年出現了共電式電話機
（沒有手搖發電機和干電池，通話所用電源由交換機供給）
↓
1896年美國人愛立克森發明了旋轉式電話撥號盤
1920年美國人坎貝爾發明了消側音電路
（自動電話機-撥號盤電話機）
↓
60年代電子學飛速發展、70年代大規模集成電路出現
(電子電話機-按鍵式電話機)
↓
80年代隨著N-ISDN的應用出現了數字電話機

2.電話交換技術發展的三個階段
1) 人工交換發展階段：
1878年出現了世界上第一部 磁石式人工電話交換機。
由美國設計並製成的，安裝在耶魯大學附近，這部交換機是磁石式電話交換機。
1891年又出現了共電式電話交換機
隨著電話用戶的增加，磁石式交換機不能適應需要，在1891年又出現了共電式電話交換機，它們統稱為人工電話交換機。
2)自動交換機的發展
在自動電話交換機中，交換接續過程的選線、連接和拆線等動作完全由交換機自動完成，不需要人工參與工作。
採用掃描來替代話務員的監視，用邏輯電路或處理機的運算和分析來替代話務員的思維，用機械接點或電子開關來替代話務員的操作，從而實現自動為用戶完成交換接續任務的。
自動交換機的制式:
機電式交換機、電子式交換機（半電子交換機、全電子交換機）。
機電式自動交換階段：
步進制交換機（Step by Step System）：
史端喬（Strowger）式自動電話交換機
德國西門子式自動交換機
特點：直接控制方式
各階段交換機的發展：
（1）機電式交換機發展階段
最早的自動電話交換機是1889年美國人史端喬發明的，1892年11月3日在美國投入使用的。
它標志著電話交換技術開始走向自動化。
①步進制自動電話交換機
②旋轉制自動電話交換機
無論是步進制還是旋轉制：
接線器均需進行上升和／或旋轉動作，雜訊大，易於磨損，維護工作量大，仍然不完善需改進，最初人們首先想到要改革滑動的金屬接點。
機動制交換機：
旋轉制或升降制電話交換機
特點：間接控制方式
共同特點：
雜訊大、易磨損、維護工作量大、接線速度慢、故障率高、電路技術簡單、人員培訓容易。
1919年瑞典工程師比圖蘭得（Betulander）和帕爾默格林（Palmgren）發明了一種新型接線器—縱橫接線器。
縱橫接線器將滑動磨擦方式的接點改成了壓接觸，從而減少了磨損，提高了壽命，因而用「縱橫接線器」作為接續器件的自動交換機—縱橫制交換機先後在瑞典（1926年）和美國（1938年）誕生了。
③縱橫制自動電話交換機
縱橫制交換機（Crossbar System）：
特點：間接控制方式
接線器接點採用壓接觸方式
縱橫制接線器:是縱橫制電話交換機的一個重要組成部分，4×4縱橫接線器示意圖如圖所示
4門縱橫制電話交換機:（4個用戶之間任意兩個用戶可以通話）。
例如：用戶1和用戶3通電話，
可以閉合交叉點M和N，經過繩路接續。
3) 電子式自動交換階段：
半電子交換機（准電子交換機）：
話路部分採用機械接點，控制部分採用電子器件。
全電子交換機：
話路部分和控制部分均採用電子器件。
模擬程式控制交換機：1965年5月美國開通了第一個程式控制交換機（ESS No.1）。
數字程式控制交換機：1970年法國開通了第一個數字程式控制交換機（E10）。

幾個重要概念：
布控和程式控制
空分和時分
模擬和數字
①布控和程式控制
布控：
即是布線邏輯控制的簡稱，是指將交換機各控制部件（例如繼電器等機電或電子元件）按所起作用和一定要求設計好電路，做在一定的印製板上，通過機架布線將各部件連好焊好做成後，交換機的各種功能即能實現的一種控制方式。
例：縱橫制交換機
特點：
修改控制功能，需要修改電路，重新布線。
實現復雜的控制功能，設備體積龐大。
程式控制：
即存貯程序控制的簡稱
是指將對交換機的各種控制功能、步驟、方法編成程序，放入存貯器，利用存貯器內所存貯的程序的控制，交換機即能完成各項工作的一種控制方式。
特點：
要改變交換系統功能，只要通過修改程序或數據就能實現。
②空分和時分
空分方式：
是指交換機對各個通話接續分別提供空間即實線通道的一種接續方式。
任何一對用戶通話時，都在話路網路的空間位置上，佔用一條獨立的通路，而與其它用戶的通話迴路無關。
例：
人工交換機
縱橫制交換機
時分方式：
是指交換網路為各條話路分別提供時間位置的一種接續方式。
多用戶佔用同一條通路，但按時間互相錯開，多個話路輪流接通，即採用時分復用方式，各路通話只佔同一條線路的其中一定時間。
③模擬和數字
模擬方式：是指通過交換機交換接續的是模擬信號。
數字方式：指通過交換機交換接續的是數字信號。
程式控制時分數字電話交換機是我們目前所使用的電話交換的主要制式。
3.程式控制交換機的優越性
在技術上的：能提供許多新的服務性能
維護管理方便、可靠性高
靈活性大、便於採用新技術
和增加新業務
在經濟上的：在交換設備上
在線路設備上
在維護和生產方面
進入80年代，程式控制數字電話交換機開始在世界上普及，並成為當代電話交換的主要制式。
1982年我國福州市引進使用第一台數字程式控制交換機。
現在，我國的數字電話網的裝機總容量已達1.6億門，計劃2010年達到2.9億門。

我國程式控制交換技術的發展
引進交換機
AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、EWSD
引進生產線
上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61
國產大容量數字交換機
巨龍HJD-04，大唐SP30，華為C&C08，
中興ZXJ10

4.2電路交換系統的基本功能
1.電路交換呼叫接續過程
（1）呼叫建立
（2）消息傳輸
（3）話終釋放
電路交換的基本功能
（1）連接功能：是在交換系統中建立通信通路的功能
（2）信令功能：是傳遞控制信號的功能
終端介面功能：實現交換設備與外界用戶終端和各種交換系統相連接的功能。
（3）控制功能：是控制連接系統建立通路的功能。
一台交換機通常由四部分組成：
交換網路
介面（用戶電路介面和中繼器介面）
信令設備
控制系統

程式控制數字交換機硬體基本結構
數字交換機的最基本組部分為話路和控制兩部分。
話路部分則以數字交換網路為核心，還包括模擬／數字介面、信號發生器以及各種信令設備等。
控制部分則是一個處理機系統。最簡單的控制部分是一台處理機。

（很多圖形不能附上，有點斷斷續續的感覺，抱歉。）

⑵ 人機交互的發展

59年美國學者B.Shackel從人在操縱計算機時如何才能減輕疲勞出發，提出了被認為是人機界面的第一篇文獻的關於計算機控制台設計的人機工程學的論文。1960年，Liklider JCR首次提出人機緊密共棲（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被視為人機界面學的啟蒙觀點。1969年在英國劍橋大學召開了第一次人機系統國際大會，同年第一份專業雜志國際人機研究（IJMMS）創刊。可以說，1969年是人機界面學發展史的里程碑。
在1970年成立了兩個HCI研究中心：一個是英國的Loughbocough大學的HUSAT研究中心，另一個是美國Xerox公司的Palo Alto研究中心。
1970年到1973年出版了四本與計算機相關的人機工程學專著，為人機交互界面的發展指明了方向。
20世紀80年代初期，學術界相繼出版了六本專著，對最新的人機交互研究成果進行了總結。人機交互學科逐漸形成了自己的理論體系和實踐范疇的架構。理論體系方面，從人機工程學獨立出來，更加強調認知心理學以及行為學和社會學的某些人文科學的理論指導；實踐范疇方面，從人機界面（人機介面）拓延開來，強調計算機對於人的反饋交互作用。人機界面一詞被人機交互所取代。HCI中的I，也由Interface(界面/介面)變成了Interaction(交互)。
20世紀90年代後期以來，隨著高速處理晶元，多媒體技術和Internet Web技術的迅速發展和普及，人機交互的研究重點放在了智能化交互，多模態（多通道）-多媒體交互，虛擬交互以及人機協同交互等方面，也就是放在以人為在中心的人機交互技術方面。
人機交互的發展歷史，是從人適應計算機到計算機不斷地適應人的發展史
人機交互的發展經歷了幾個階段：
早期的手工作業階段
作業控制語言及交互命令語言階段
圖形用戶界面（GUI）階段
網路用戶界面的出現
多通道、多媒體的智能人機交互階段 包括三種輸入方式：1 請求模式。 2 采樣模式。3 事件模式。

⑶ 測量技術的發展歷史和現狀

摘要：測量技術的發展也同其他技術一樣，由原始的、落後的方式，經漫長的人類社會發展歷程，一步步的發展起來。生產力的發展促進了測量科學的發展，同時測量技術的應用又為生產力的發展創造了條件，最終服務於科學研究、國防建設和國民經濟建設。
關鍵詞：測量技術；發展歷史；現狀；高新技術
1 引言
科學的產生和發展是由生產力決定的。測量科學也不例外，它是人類長期以來在生產、生活方面與自然斗爭的結晶。測量技術的發展也經歷了一個長期的、艱難的歷程，且至今仍處在不斷發展之中。本文主要對這一歷程進行了總結概述。
2 測量技術的發展歷史
2.1 地圖測繪方面
目前見於記載最早的古地圖是西周初年的洛邑城址附近的地形圖。戰國時管仲著有《管子》一書，書中第十卷專門論述了地圖的重要用途和內容。但遺憾的是，秦代以前的古地圖都已失傳。長沙馬王堆三號墓出土的公元前168年陪葬的古長沙國駐軍圖和地形圖是現在能見到的最早的古地圖。圖上有軍事要素、道路、河流、山脈和居民地等。西晉時裴秀編制了《方丈圖》和《禹貢地域圖》，並創立了《制圖六體》的地圖編制理論。此後，歷代都編制過各種地圖，如明代鄭和下西洋繪制的《鄭和航海圖》；清代康熙年間繪制的《皇輿全覽圖》；1934年，上海申報館出版的《中華民國新地圖》等。在我國歷史上，能繪制出如此水平的地圖，與測量技術的發展是密切相關的。
我國古代測量長度的工具有記里鼓車、步車、測繩和丈桿等。測量高程的工具儀器有水平(相當於現在的水準儀)和矩。測量方向的儀器有指南針和望筒。測量技術的發展離不開數理知識的支撐。公元前問世的《九章算術》和《周髀算經》都記載有利用相似三角原理進行測量的知識。之後，三國時期劉徽所著的《海島算經》，介紹了利用丈桿進行兩次、三次甚至多次測量的方法求解河寬、山高的實例，極大地推動了我國測量技術的發展。
2.2 研究地球大小和形狀方面
早在公元前就已經有人提出通過丈量子午線上的弧長來推斷地球大小和形狀的方法。唐代在僧一行的主持下，實際測量了北極的高度及從河南白馬，經扶溝、浚儀到上菜的距離，算得子午線上一度的弧長為132.3km，為正確認識地球做出了巨大貢獻。17世紀末，惠更斯和牛頓從力學的觀點出發，提出了地球是兩極略扁的「地扁說」，從此與地緣說展開了一場大論戰。直到1739年經過弧長測量才證實了地扁說的正確性。1849年，斯托克斯提出利用重力觀測資料確定地球形狀的理論，之後又提出了用大地水準面代表地球形狀，從此確認了大地水準面比橢球面更接近地球真實形狀的觀念。

⑷ 數字媒體發展的歷史，現狀，前景是怎樣的

隨著高新技術的迅猛發展和數字化信息時代的不斷進步，數字媒體行業作為一個大的新興的前景行業已經給社會提出了新的要求。「文化為體，科技為酶」是數字媒體的精髓。由於數字媒體產業的發展在某種程度上體現了一個國家在信息服務、傳統產業升級換代及前沿信息技術研究和集成創新方面的實力和產業水平，因此數字媒體在世界各地得到了政府的高度重視，各主要國家和地區紛紛制訂了支持數字媒體發展的相關政策和發展規劃。

越來越多的發達國家都開始把大力推進數字媒體行業的發展作為國家經濟發展的重要戰略。在我國，數字媒體行業的發展同樣也得到了各級領導部門的高度關注和支持，並成為目前市場投資和開發的熱點方向。「十五」期間，國家863計劃率先支持了網路游戲引擎、協同式動畫製作、三維運動捕捉、人機交互等關鍵技術研發以及動漫網游公共服務平台的建設，並分別在北京、上海、湖南長沙和四川成都建設了四個國家級數字媒體技術產業化基地，對數字媒體產業積聚效應的形成和數字媒體技術的發展起到了重要的示範和引領作用。
據相關專業人士和權威部門報道，未來的五年將是我國數字媒體技術和產業發展的關鍵時期。為在「十一五」期間進一步推進高附加值、低消耗的數字媒體產業發展，攻克數字媒體產業化發展中的技術瓶頸，在國家科技部高新司的指導下，國家863計劃軟硬體技術主題專家組組織相關力量，深入研究了數字媒體技術和產業化發展的概念、內涵、體系架構，廣泛調研了數字媒體國內外技術產業發展現狀與趨勢，仔細分析了我國數字媒體技術產業化發展的瓶頸問題，提出了我國數字媒體技術未來五年發展的戰略、目標和方向。
我們臨沂電力學校的老師們通過多方的數據搜集和分析調研了解到，三網融合是我們數字媒體產業的發展趨勢之一，三網融合已是電信、廣電不但不能迴避的問題而是國家信息建設必須進行下去的戰略。三網基礎業務融合之後，那麼用戶終端的融合也就是順理成章之事了。三網融合是電信、廣電通過互連網TCP-IP協議使電信、廣電、互連網三張網路互連互通；電信網和互聯網已經在電信行業基本實現融合；3G移動互聯網已實現通信和互連網融合，中廣移動CMMB的推出已成功實現3G網路的三網融合。
由數字媒體衍生出的數字媒體產業鏈也是非常值得我們思考的，類似於數字媒體出版物等。今天的數字媒體出版物也是汲取了印刷媒體、廣播媒體、影視媒體、計算機應用技術等多方面「養分」而逐步發展起來的，它的出現不是偶然的，它是一種時代的產物,具體地說,它的出現是計算機技術發展趨向成熟、信息時代到來的必然產物。藝術設計要取得發展就必須要具有能夠體現最新技術的閃光點。
數字媒體出版物在創作過程中應重視技術表現，但也不要「無病呻吟」，為技術而技術，使數字媒體出版物成為技術展示會。因此,在數字媒體出版物的創作過程中還是要強調將技術與藝術進行有機地結合。只有藝術與技術的完美結合，才會有成功的數字媒體出版物。

⑸ 我國智能製造技術的發展現狀以及存在的問題

如今成為「世界工廠」

發展至今，我國製造業取得了巨大的成就。根據國家統計局統計數據顯示，2018年我國製造業增加值為26.5萬億元，持續占國民生產總值(GDP)30%左右的比重，是名副其實的國民經濟支柱產業。

——自主品牌汽車佔有率低

中國是全球最大的汽車市場，2018年汽車產銷量達到，蟬聯全球第一。但是，由於德國、法國、日本、美國等汽車工業歷史悠久，技術領先，中國汽車的自主品牌佔全球的市場份額較低。根據Fucos2move統計數據顯示，2018年全球汽車廠商銷量前十名均為國外企業，無中國品牌。

——高端數控機床自給率不足

隨著技術的快速更新迭代，一個國家數控機床水平的高低已經在一定程度決定了該國製造業水平的高低。我國數控機床近年來發展維持穩定增長的態勢，2018年市場規模達到3389億元。但不同等級的數控機床的國產化率存在較大的差異，其中高端數控機床自給率嚴重不足。

我國需要突破自主核心技術、關鍵共性技術、精密工藝技術、測試控制技術等研製瓶頸，打破發達國家對我國工業製造的限制和制約，實現中國製造在高端領域的重點突破。而智能製造能對現有製造業進行提升，包括縮短開發周期、降低成本、提升效率等;此外，智能製造將會推動製造業發展出全新的製造模式，包括柔性製造、生物製造、綠色製造、分形製造等。智能製造已成為全球製造業競爭的戰略制高點。

以上數據來源及分析請參考於前瞻產業研究院《集成電路用電子化學品行業市場需求與投資規劃分析報告》。

⑹ 人工智慧的發展概況

探討人工智慧，就要回答什麼是智能的問題，綜合各類定義，智能是一種知識與思維的合成,是人類認識世界和改造世界過程中的一種分析問題和解決問題的綜合能力。對於人工智慧，美國麻省理工學院的溫斯頓教授提出「人工智慧就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作」，斯坦福大學人工智慧研究中心尼爾遜教授提出「人工智慧是關於知識的學科――怎樣表示知識以及怎樣獲得知識並使用知識的科學」。綜合來看人工智慧是相對人的智能而言的。其本質是對人思維的信息過程的模擬，是人的智能的物化。是研究、開發模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。
（一）感知、處理和反饋構成人工智慧的三個關鍵環節
人工智慧經過信息採集、處理和反饋三個核心環節，綜合表現出智能感知、精確性計算、智能反饋控制，即感知、思考、行動三個層層遞進的特徵。
智能感知：智能的產生首先需要收集到足夠多的結構化數據去表述場景，因此智能感知是實現人工智慧的第一步。智能感知技術的目的是使計算機能 「聽」、會「看」,目前相應的計算機視覺技術和自然語言處理技術均已經初步成熟，開始商業化嘗試。
智能處理：產生智能的第二步是使計算機具備足夠的計算能力模擬人的某些思維過程和行為對分析收集來的數據信息做出判斷，即對感知的信息進行自我學習、信息檢索、邏輯判斷、決策，並產生相應反映。具體的研究領域包括知識表達、自動推理、機器學習等，與精確性計算及編程技術、存儲技術、網路技術等密切相關，是大數據技術發展的遠期目標，目前該領域研究還處於實驗室研究階段，其中機器學習是人工智慧領域目前熱度最高，科研成果最密集的領域。
智能反饋：智能反饋控制將前期處理和判斷的結果轉譯為肢體運動和媒介信息傳輸給人機交互界面或外部設備，實現人機、機物的信息交流和物理互動。智能反饋控制是人工智慧最直觀的表現形式，其表達能力展現了系統整體的智能水平。智能反饋控制領域與機械技術、控制技術和感知技術密切相關，整體表現為機器人學，目前機械技術受制於材料學發展緩慢，控制技術受益於工業機器人領域的積累相對成熟。
（二）深度學習是當前最熱的人工智慧研究領域
在學術界，實現人工智慧有三種路線，一是基於邏輯方法進行功能模擬的符號主義路線，代表領域有專家系統和知識工程。二是基於統計方法的仿生模擬的連接主義路線，代表領域有機器學習和人腦仿生，三是行為主義，希望從進化的角度出發，基於智能控制系統的理論、方法和技術，研究擬人的智能控制行為。
當前，基於人工神經網路的深度學習技術是當前最熱的研究領域，被Google，Facebook，IBM，網路，NEC以及其他互聯網公司廣泛使用，來進行圖像和語音識別。人工神經網路從上個世紀80年代起步，科學家不斷優化和推進演算法的研究，同時受益於計算機技術的快速提升，目前科學家可以利用GPU（圖形處理器）模擬超大型的人工神經網路；互聯網業務的快速發展，為深度學習提供了上百萬的樣本進行訓練，上述三個因素共同作用下使語音識別技術和圖像識別技術能夠達到90%以上的准確率。
（三）主要發達國家積極布局人工智慧技術，搶占戰略制高點。
各國政府高度重視人工智慧相關產業的發展。自人工智慧誕生至今，各國都紛紛加大對人工智慧的科研投入，其中美國政府主要通過公共投資的方式牽引人工智慧產業的發展，2013財年美國政府將22億美元的國家預算投入到了先進製造業，投入方向之一便是「國家機器人計劃」。
在技術方向上，美國將機器人技術列為警惕技術，主攻軍用機器人技術，歐洲主攻服務和醫療機器人技術，日本主攻仿人和娛樂機器人。
現階段的技術突破的重點一是雲機器人技術，二是人腦仿生計算技術。美國、日本、巴西等國家均將雲機器人作為機器人技術的未來研究方向之一。伴隨著寬頻網路設施的普及，雲計算、大數據等技術的不斷發展，未來機器人技術成本的進一步降低和機器人量產化目標實現，機器人通過網路獲得數據或者進行處理將成為可能。目前國外相關研究的方向包括：建立開放系統機器人架構（包括通用的硬體與軟體平台）、網路互聯機器人系統平台、機器人網路平台的演算法和圖像處理系統開發、雲機器人相關網路基礎設施的研究等。
由於深度學習的成功，學術界進一步沿著連接主義的路線提升計算機對人腦的模擬程度。人腦仿生計算技術的發展，將使電腦可以模仿人類大腦的運算並能夠實現學習和記憶，同時可以觸類旁通並實現對知識的創造，這種具有創新能力的設計將會讓電腦擁有自我學習和創造的能力，與人類大腦的功能幾無二致。在2013年初的國情咨文中，美國總統奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計劃，宣布投入30億美元在10年內繪制出「人類大腦圖譜」，以了解人腦的運行機理。歐盟委員會也在2013年初宣布，石墨烯和人腦工程兩大科技入選「未來新興旗艦技術項目」，並為此設立專項研發計劃，每項計劃將在未來10年內分別獲得10億歐元的經費。美國IBM公司正在研究一種新型的仿生晶元，利用這些晶元，人類可以實現電腦模仿人腦的運算過程，預計最快到2019年可完全模擬出人類大腦。
（四）高科技企業普遍將人工智慧視為下一代產業革命和互聯網革命的技術引爆點進行投資，加快產業化進程。
谷歌在2013年完成了8 家機器人相關企業的收購，在機器學習方面也大肆搜羅企業和人才，收購了DeepMind和計算機視覺領軍企業Andrew Zisserman，又聘請DARPA原負責人 Regina Dugan負責顛覆性創新項目的研究，並安排構建Google基礎演算法和開發平台的著名計算機科學家Jeff Dean轉戰深度學習領域。蘋果2014 年在自動化上的資本支出預算高達110 億美元。蘋果手機中採用的Siri智能助理脫胎於美國先進研究項目局（DARPA）投資1.5億美元，歷時5年的CALO（ Cognitive Assistant that Learns and Organizes）項目，是美國首個得到大規模產業化應用的人工智慧項目。Amazon計劃在2015 年能夠使用自己的機器人飛行器進行快遞服務。韓國和日本的各家公司也紛紛把機器人技術移植到製造業新領域並嘗試進入服務業
（五）人工智慧的實際應用
人工智慧概念從1956年提出，到今天初步具備產品化的可能性經歷了58年的演進，各個重要組成部分的研究進度和產品化水平各不相同。人工智慧產品的發展是一個漸進性的過程，是一個從單一功能設備向通用設備，從單一場景到復雜場景，從簡單行為到復雜行為的發展過程，具有多種表現形式。
人工智慧產品近期仍將作為輔助人類工作的工具出現，多表現為傳統設備的升級版本，如智能/無人駕駛汽車，掃地機器人，醫療機器人等。汽車、吸塵器等產品和人類已經有成熟的物理交互模式，人工智慧技術通過賦予上述產品一定的機器智能來提升其自動工作的能力。但未來將會出現在各類環境中模擬人類思維模式去執行各類任務的真正意義的智能機器人，這類產品沒有成熟的人機介面可以借鑒，需要從機械、控制、交互各個層面進行全新研發。

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⑺ 人機交互技術的發展歷史

市場需求是很大的，而供應方面卻略顯不足，尤其是擁有核心知識產權，技術過硬的企業並不多，行業整體缺乏品牌效應。
⒈WIMP界面的形成
Xerox Palo研究中心於70年代中後期研製出原型機Star，形成了以窗口（Windows）、菜單（Menu）、圖符（Icons）和指示裝置（Pointing Devices）為基礎的圖形用戶界面，也稱WIMP界面。
Apple最先採用了這種圖形界面，斯坦福研究所60年代的發展計劃也對WIMP界面的發展產生了重要的影響。該計劃強調增強人的智能，把人而不是技術放在了人機交互的中心位置。該計劃的結果導致了許多硬體的發明，眾所周知的滑鼠就是其中之一。
⒉WIMP界面面臨的問題和發展多媒體計算機和VR系統的出現，改變了人與計算機通信的方式和要求，使人機交互發生了很大的變化。在多媒體系統中繼續採用WIMP界面有其內在的缺陷：隨著多媒體軟硬體技術的發展，在人機交互界面中計算機可以使用多種媒體，而用戶只能同時用一個交互通道進行交互因而從計算機到用戶的通信帶寬要比從用戶到計算機的大得多，這是一種不平衡的人-計算機交互。
虛擬現實技術除了要求有高度自然的三維人機交互技術外，由於受交互裝置和交互環境的影響，不可能也不必要對用戶的輸入做精確的測量，而是一種非精確的人機交互。三維人機交互技術在科學計算可視化和三維CAD系統中佔有重要的地位。基於WIMP技術的圖形用戶界面，從本質上講，是一種二維交互技術，不具有三維直接操作的能力。要從根本上改變這種不平衡的通信，人機交互技術的發展必須適應從精確交互向非精確交互、從單通道交互向多通道交互以及從二維交互向三維交互的轉變，發展用戶與計算機之間快速、低耗的多通道界面。從右上表可以看出在計算機系統不同的發展階段中，人機交互模型的發展過程。在傳統的人機系統中，人被認為是操作員，只是對機器進行操作，而無真正的交互活動。在計算機系統中人還是被稱為用戶。只有在VR系統中的人才，是主動的參與者。
人類生活中的事件都是多通道的，人-計算機多通道交互技術的發展雖然受到軟體和硬體的限制，但至少要滿足兩個條件：其一，多通道整合，不同通道的結合對用戶的體驗是十分重要的；其二，在交互中容許用戶產生含糊和不精確的輸入。
⒈非精確的交互
· 語音（Voice) 主要以語音識別為基礎，但不強調很高的識別率，而是藉助其它通道的約束進行交互。
姿勢（Gesture) 主要利用數據手套、數據服裝等裝置，對手和身體的運動進行跟蹤，完成自然的人機交互。
頭部跟蹤（HeadTracking）主要利用電磁、超聲波等方法，通過對頭部的運動進行定位交互。
視覺跟蹤（Eye-Tracking）對眼睛運動過程進行定位的交互方式。
⒉多通道交互的體系結構
多通道交互的體系結構首先要能保證對多種非精確的交互通道進行綜合，使多通道交互存在於一個統一的用戶界面之中，同時，還要保證這種通道的綜合在交互過程中的任何時候都能進行。圖1和圖2表示了這兩種不同的體系結構。良好的體系結構應能保證多個通道的綜合不只是發生在應用程序這一級。
人機交互技術是目前用戶界面研究中發展得最快的領域之一，對此，各國都十分重視。美國在國家關鍵技術中，將人機界面列為信息技術中與軟體和計算機並列的六項關鍵技術之一，並稱其為對計算機工業有著突出的重要性，對其它工業也是很重要的。在美國國防關鍵技術中,人機界面不僅是軟體技術中的重要內容之一，而且是與計算機和軟體技術並列的11項關鍵技術之一。歐共體的歐洲信息技術研究與發展戰略計劃（ESPRIT）還專門設立了用戶界面技術項 目，其中包括多通道人機交互界面（MultiModal Interface for Man-MachineInterfa
ce）。保持在這一領域中的領先，對整個智能計算機系統是至關重要的。我們可以以發展新的人機界面交互技術為基礎，帶動和引導相關的軟硬體技術的發展，使更有效地使用計算機的計算處理能力成為可能。

⑻ 人機交互技術的研究現狀

已經取得了不少研究成果，不少產品已經問世。側重多媒體技術的有：觸摸式顯示屏實現的「桌面」計算機，能夠隨意折疊的柔性顯示屏製造的電子書，從電影院搬進客廳指日可待的3D顯示器，使用紅綠藍光激光二極體的視網膜成像顯示器；側重多通道技術的有：「漢王筆」手寫漢字識別系統，結合在微軟的Tablet PC 操作系統中數字墨水技術，廣泛應用於Office/XP的中文版等辦公、應用軟體中的IBM/Via Voice連續中文語音識別系統，輸入設備為攝像機、圖像採集卡的手勢識別技術，以IPHONE手機為代表的可支持更復雜的姿勢識別的多觸點式觸摸屏技術，以及IPHONE中基於感測器的捕捉用戶意圖的隱式輸入技術。
人機交互技術領域熱點技術的應用潛力已經開始展現，比如智能手機配備的地理空間跟蹤技術，應用於可穿戴式計算機、隱身技術、浸入式游戲等的動作識別技術，應用於虛擬現實、遙控機器人及遠程醫療等的觸覺交互技術，應用於呼叫路由、家庭自動化及語音撥號等場合的語音識別技術，對於有語言障礙的人士的無聲語音識別，應用於廣告、網站、產品目錄、雜志效用測試的眼動跟蹤技術，針對有語言和行動障礙人開發的「意念輪椅」採用的基於腦電波的人機界面技術等。熱點技術的應用開發是機遇也是挑戰，基於視覺的手勢識別率低，實時性差，需要研究各種演算法來改善識別的精度和速度，眼睛虹膜、掌紋、筆跡、步態、語音、唇讀、人臉、DNA等人類特徵的研發應用也正受到關注， 多通道的整合也是人機交互的熱點，另外，與「無所不在的計算」、「雲計算」等相關技術的融合與促進也需要繼續探索。