人机交互方式的变革引领计算机科学的发展

李旺

摘 要：随着社会的不断进步，计算机将越来越广泛的应用于社会的各个领域、各个阶层。人机交互是让计算机读懂我们的信息的唯一途径，人机交互方式的进步让人们看到了可以像人与人交互那样实现人与计算机的交互的希望。本文从人机交互方式的变革引领计算机科学的发展影响进行了阐述。

关键词：人机交互；计算机科学；发展

信息传递是指人们通过声音、文字、图像或者动作来达到相互沟通消息的目的，而人与计算机交互现在的还是属于通过忍受操作来实现的，还远远没有达到人类之间通过听觉与视觉以语言、表情、手势和体势进行以达到能像人与人交互那样自然 、准确和快捷的目的。人机交互方式的变革将引领计算机科学的发展，实现人机交互能达到人与人交互那样的效果。

一、简介

人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程，其主要功能是通过可输入、输出的设备和相应的软件来完成的。人机界面是指人和机器在信息交換和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面。人机交互和用户界面有紧密的联系，是实现人机交互的的“通道”，人机交互方式的发展需要计算机人机界面的发展。计算机的发展不仅是处理器速度、存储器容量飞速发展的历史，也是不断改善人机交互技术的历史，同样，人机交互方式的变革也对计算机的发展具有重要作用。

二、人机交互的发展情况

人机交互的发展伴随着计算机科学技术的发展，经历四个阶段，即早期的手工作业阶段；作业控制语言及交互命令语言阶段；图形用户界面阶段；网络用户界面的出现阶段。每个阶段都有各自鲜明的特点，并串联成计算机人机交互方式变革的发展史。从人机交互设备的进步来看人机交互的发展情况，人机交互方式经历了鼠标键盘人机交互方式—多点多点触摸的人机交互方式—自然、高效的多通道交互方式，进一步实现了人与计算机之间快速、准确的信息交换过程。

2.1键盘和鼠标人机交互方式

自从计算机诞生开始，最早的人机交互方式是通过“卡槽”来实现信息的定位的。随着键盘蛇鼠标的诞生，键盘和鼠标的人机交互组合一直从PC时代一直延续到互联网时代，在现在大多数计算机用户的主要的人机交互方式，相比“卡槽”和纯键盘时代，已经取得了长足的进步，在一定程度上使得人机交互变得更加方便快捷。

2.2多点触摸的人机交互方式

在硬件设备和软件极大发展的支持下，发展出了多点人机交互方式，即是允许用户同时通过多个手指来控制图形界面的一种技术。多点触摸技术改变了原来人和信息之间的交互方式，可以实现多点、多用户、同一时间直接与虚拟环境进行交互。相比键盘和鼠标相结合的人机交互模式更加智能化，进一步贴近人的交流方式和行为特点，既可以实现信息的交换过程，又能增加用户体验，满足需求。

2.3自然、高效的多通道交互方式

多通道交互是近几年迅速发展起来的的人机交互技术，它允许用户利用自身的内在感觉和认知技能，使用多个交互通道（语言、表情、手势等），以并行、非精确方式与计算机系统进行交互来提高人机交互的自然性和高效性。现在多通道交互方式技术不少已经得到实用，但是应用程度和范围并不广泛，还具有很的前景。

三、人机交互发展趋势

尽管随着科技的进步计算机的计算能力、存储能力和多媒体处理能力已经有了很大的发展，但是并没有改变“以计算机为中心”的人机交互方式，并不是很符合人们主要依靠语音和视觉的交互习惯。这样的人机交互方式与计算机软件功能的灵活性形成了巨大反差，这是促使人们不断探索更为自然的人机交互方式和技术手段的先决条件。

人机交互方式变革必将沿着“以计算机为中心”的人机交互方式向“以人为中心”的人机交互方式转变，使人与计算机的信息交互达到人与人之间交流那样自然和谐。自然用户界面是人机交互方式变革的的理想界面，它的实现是计算机科学发展的标识。一方面，人机交互方式变革引领用户界面革命，另一方面，计算机科学发展又为人机交互提供条件。

要实现“计算机为中心”到“以人为中心”的人机交互方式转变，就要达到人以语言、文字、图像、手势、表情等自然方式与计算机打交道的要求。将来用户无论是在办公室、家中还是在旅行的路上都可以通过移动或者固定电话与语音门户网站进行自动对话，实现信息的人机交互，从而使“浏览”互联网的过程不再局限于计算机。未来交互环境将由桌面转向无处不在的物理空间；交互方式从命令方式转变为感知方式；交互处理 命令+参数变为上下文理解和经验捕捉；这就需要新的交互设备、界面范式、界面开发方法和工具来实现视觉交互技术、语音交互技术、虚拟现实交互技术、增强现实交互技术、多通道交互技术。

四、结语

人机交互方式的变革是对未来新兴产业的形成和发展具有引领作用，是未来高技术更新换代的重要基础。一场由人机交互变革带来的革命，不仅改变我们和计算机交互的方式，达到人机交互的和谐，也更将彻底变革计算机的未来。

参考文献：

[1]董士海. 人机交互的进展及面临的挑战[J]. 计算机辅助设计与图形学学报，2004.

[2]东云. 计算机人机交互技术的未来[J]. 数码世界，2003.

[3]陈拥权，张羽，齐繁荣，等. 人机交互方式的变革引领计算机科学的发展[J]. 中国电子商务， 2013.