人機交互的方式有哪些

人機交互主要研究人和計算機之間的信息交換，主要包括人到計算機和計算機到人的兩部分信息交換，是人工智能領域的重要的外圍技術。人機交互是與認知心理學、人機工程學、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術等密切相關的綜合學科。傳統(tǒng)的人與計算機之間的信息交換主要依靠交互設備進行，主要包括鍵盤、鼠標、操縱桿、數(shù)據(jù)服裝、眼動跟蹤器、位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、壓力筆等輸入設備，以及打印機、繪圖儀、顯示器、頭盔式顯示器、音箱等輸出設備。人機交互技術除了傳統(tǒng)的基本交互和圖形交互外，還包括語音交互、情感交互、體感交互及腦機交互等技術，以下對后四種與人工智能關聯(lián)密切的典型交互手段進行介紹。

語音交互

語音交互是一種高效的交互方式，是人以自然語音或機器合成語音同計算機進行交互的綜合性技術，結合了語言學、心理學、工程和計算機技術等領域的知識。語音交互不僅要對語音識別和語音合成進行研究，還要對人在語音通道下的交互機理、行為方式等進行研究。語音交互過程包括四部分：語音采集、語音識別、語義理解和語音合成。語音采集完成音頻的錄入、采樣及編碼；語音識別完成語音信息到機器可識別的文本信息的轉化；語義理解根據(jù)語音識別轉換后的文本字符或命令完成相應的操作；語音合成完成文本信息到聲音信息的轉換。作為人類溝通和獲取信息最自然便捷的手段，語音交互比其他交互方式具備更多優(yōu)勢，能為人機交互帶來根本性變革，是大數(shù)據(jù)和認知計算時代未來發(fā)展的制高點，具有廣闊的發(fā)展前景和應用前景。

情感交互

情感是一種高層次的信息傳遞，而情感交互是一種交互狀態(tài)，它在表達功能和信息時傳遞情感，勾起人們的記憶或內心的情愫。傳統(tǒng)的人機交互無法理解和適應人的情緒或心境，缺乏情感理解和表達能力，計算機難以具有類似人一樣的智能，也難以通過人機交互做到真正的和諧與自然。情感交互就是要賦予計算機類似于人一樣的觀察、理解和生成各種情感的能力，最終使計算機像人一樣能進行自然、親切和生動的交互。情感交互已經成為人工智能領域中的熱點方向，旨在讓人機交互變得更加自然。目前，在情感交互信息的處理方式、情感描述方式、情感數(shù)據(jù)獲取和處理過程、情感表達方式等方面還有諸多技術挑戰(zhàn)。

體感交互

體感交互是個體不需要借助任何復雜的控制系統(tǒng)，以體感技術為基礎，直接通過肢體動作與周邊數(shù)字設備裝置和環(huán)境進行自然的交互。依照體感方式與原理的不同，體感技術主要分為三類：慣性感測、光學感測以及光學聯(lián)合感測。體感交互通常由運動追蹤、手勢識別、運動捕捉、面部表情識別等一系列技術支撐。與其他交互手段相比，體感交互技術無論是硬件還是軟件方面都有了較大的提升，交互設備向小型化、便攜化、使用方便化等方面發(fā)展，大大降低了對用戶的約束，使得交互過程更加自然。目前，體感交互在游戲娛樂、醫(yī)療輔助與康復、全自動三維建模、輔助購物、眼動儀等領域有了較為廣泛的應用。

腦機交互

腦機交互又稱為腦機接口，指不依賴于外圍神經和肌肉等神經通道，直接實現(xiàn)大腦與外界信息傳遞的通路。腦機接口系統(tǒng)檢測中樞神經系統(tǒng)活動，并將其轉化為人工輸出指令，能夠替代、修復、增強、補充或者改善中樞神經系統(tǒng)的正常輸出，從而改變中樞神經系統(tǒng)與內外環(huán)境之間的交互作用。腦機交互通過對神經信號解碼，實現(xiàn)腦信號到機器指令的轉化，一般包括信號采集、特征提取和命令輸出三個模塊。從腦電信號采集的角度，一般將腦機接口分為侵入式和非侵入式兩大類。除此之外，腦機接口還有其他常見的分類方式：按照信號傳輸方向可以分為腦到機、機到腦和腦機雙向接口；按照信號生成的類型，可分為自發(fā)式腦機接口和誘發(fā)式腦機接口；按照信號源的不同還可分為基于腦電的腦機接口、基于功能性核磁共振的腦機接口以及基于近紅外光譜分析的腦機接口。

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