人工智能技术在产品交互设计中的应用研究

何澜

摘 要：随着人工智能时代的到来，人工智能技术正逐步影响着各个领域的发展。于产品交互设计而言，人工智能技术可以进一步提升产品交互体验。本文在全面了解人工智能内涵的基础上，以人工智能技术在产品交互设计中的应用优势为切入点，通过具体案例分析，阐释了人工智能技术如何在产品交互设计中进行应用。

关键词：人工智能技术;产品交互设计;应用优势

0 引言

随着“工业4.0”时代的到来，设计无疑成为与前沿科学技术结合最紧密的领域之一。人工智能是继蒸汽机、电力、信息革命之后出现的又一新事物，目前，在全球范围内各个国家均在积极布局人工智能领域，人工智能在产品交互设计中的应用，预示着一场因科技而改变的交互方式正逐渐影响着人们生活的方方面面。人工智能的出现，改变了人与设备、人与产品之间的关系，从有形向无形转变，实现了产品交互设计在广度、维度上的进一步延伸，改变了产品人机交互设计的方式。

1 人工智能的概述

20世纪50年代中期，人工智能这一概念在Dartmouth

会议上被首次提出，从此之后，人工智能（AI）受到了专家学者的广泛关注，并由此进行了大量研究。当前针对人工智能的定义并未统一，笔者认为人工智能就是和人类自然智力相对应的一种机器智能，能够感知环境，还能最大化完成任务目标。

完成用户任务是人工智能的重点，在本质上，人工智能和基于用户驱动、面向目标导向的产品设计和交互設计基本相同，同样将完成任务作为关键。机器主动感知是人工智能的逻辑途径，通过删减和优化用户任务非必要路径，来更好地帮助用户完成任务。现阶段，人工智能发展主要涵盖4个方面（见表1）。基于人工智能的核心算法可以实现每一个功能，在算法的驱动作用下，人工智能将逐步向感知和认知方向迈进。

2 产品交互设计中人工智能技术的应用优势

2.1 扩展传统界面设计局限

21世纪是信息的时代，随着大数据、云计算、物联网技术的不断涌现，很多产品已呈现为智能化、数字化的形式，从而进一步提升用户体验。随着科学技术的不断进步，在不远的将来必定会实现从“有形”到“无形”的转变，达到人机交互的完美效果。

现阶段人机交互已呈现为模糊智能化交互形式，并逐步向自然交互方向发展。在人机交互当中，人工智能的主要功能是将用户的一些模糊习惯识别为准确的交互意识，通过自然的方式实现人机交互，让机器去适应人。

2.2 创新传统产品交互形式

当前，人机交互的表现形式为近距离或有效接触，最终将发展为新型共生关系模式。也就是说，通过移动、接触点选等方式，用户就可以导入或操控数据。随着人工智能技术的不断发展，将实现控制功能的进一步扩展，实体操作除外，其他功能均可通过智能语音、图像识别等形式体现，甚至可通过语音、动作来输入指令并自动完成任务。

2.3 增强人机交互情感互动

人是情感动物，传统人机交互并不具备情感，无法真正理解或适应人的情绪，难以真正达到人机自然相处。智能的一大特点就是情感，情感和智能密不可分，利用生物计量传感器可以对皮肤反应、脑电波等进行详细测验，通过数据的长期累积，自主功能的机器学习可以很好地掌握用户的情绪，并做出合适的反应。如智能机器人，可以自如地与人进行对话。

2.4 优化产品交互信息架构

随着大数据时代的到来，数据信息量越来越多，对于载体的需求量也随之增长，在这种情况下，将进一步增加数据架构的复杂性，甚至增加成本投入。人工智能技术的应用，可通过智能语言输入来完成数据检索和指令任务，在信息流获取方面具有较高准确率，还可以很好地提升用户的交互效率。这种状态下，很大程度上将有效提升系统的稳定性。

3 案例分析

本文以“智能净饮机”为例，通过前期调研，基于“智能化交互”理念，通过语音识别、温度控制、机器学习的人工智能技术的应用，实施了智能净饮机设计方案。

3.1 产品形式表达

净饮机属于高端产品，经调研应用人群多为孕妇、老年人，在智能净饮机外在形式设计中要充分考虑受众人群的认知程度和接受能力，图1为市场上净饮机的主要外形，市场流行趋势为圆润、硬朗之风。在人工智能语言技术的依托下，智能净饮机设计时，采用了智能化的显示屏幕，而不是传统的可视化物理按键，增加了产品形态的整体性，持续了极简的外形风格设计。

在外观设计中，智能净饮机主要分为“显示窗口、水箱、接水槽”三个模块。采用全面屏作为显示窗口形式，可以显示各个功能的不同状态。采用几何式形态作为水箱、接水槽和机体的连接设计，这种外观设计基本符合大众审美。

在杯具尺寸选择中，以16.8～20.8cm为净饮机出水口和接水槽之间的操作区间尺寸范围。经大量试验验证，该尺寸可满足接水、放杯的人机舒适度。接水槽漏网上还可提醒放置杯子，主要以形状或符号显示为主，便于用户水杯合理放置。

在设计时，应注重净饮机尺寸问题，为适用于更多场合，以小型化为主，便于移动。本次以282mm×

165mm×340mm尺寸的智能净饮机进行阐述与分析（见图1）。无论是纯净的白色，还是极具质感的黑色，均能给人舒适、明快的感受，能够更好地融入不同的家装风格。

3.2 产品功能实现

智能净饮机融入了人工智能技术，相比传统净饮机，除了常见的基本功能如净水、温控以外，又加入了情感交互元素。

3.2.1 净水功能

在此款净饮机内采用了RO反渗透技术。该技术属于一种高效的膜分离技术，其工作原理为溶液在反渗透膜压力作用下，可实现溶剂和溶质分离（见图2）。利用RO反渗透技术可以获得纯净水，并能将自来水内的有机物、重金属离子等有害杂质去除。通过活化和矿化后，纯净水更加甘甜。在日常生活中，不仅可以直接饮用，还可以用于煲汤，让肉质更加鲜美。

3.2.2 温控功能

净饮机温控功能是基础功能之一，采用即热式原理，按压便可出水，不需要浪费太多时间，且无需重复加热，这一点有别于传统饮水机。智能净饮机无内胆储水箱、保温层，无需提前预热，且具有体积小、能耗低的特点，据研究显示，与传统热水器相比，可节约电能15%～30%，更健康、更安全、更节能。

3.3 手机端功能实现

通过手机便可掌握一切，在智能净饮机上可以通过手机端APP实现四大功能模块的控制。

第一，信息交流模块。在智能净饮机語言接收范围以外，通过信息交流功能同样可以进行沟通，实现远距离、无距离交流。通过对话页面，便可进行语言或文字互动。当父母独自在家时，通过手机APP便可以掌握饮水量多少和饮水时间，便于提醒父母多喝水。

第二，用户中心模块。通过此模块，可实现以下功能，其一，个人资料记录与分析。利用物联网技术，将个人的信息，如性别、年龄、身高、体重等传输到系统，通过大数据分析用户信息，通过机器学习功能了解用户状态。其二，饮水数据记录与分析。在个人资料传送后，可以准确记录家庭人员信息，并生成不同的报告，根据每一个人不同的生活习惯，制定个性化的饮水计划，尤其是老年人与孕妇群体，可以根据信息资料，定时提醒不同人群各类事项。如三高人群，按时提醒吃药，如孕妇群体，根据怀孕周期和孕期反应制定营养计划等。

第三，水质监控模块。随着环境污染问题的日益加剧，水资源品质也受到了极大影响。为了保证人体健康，通过APP，可以及时查看不同城市的水质情况，用于提醒用户多长时间需要更换滤芯，保障用水安全。

第四，身体报告模块。用户饮水情况均可通过APP相关功能实现，为了解自身用水情况，可及时查看APP，根据饮水量多少、次数多少进行下一阶段的饮水计划，保持身体健康。

4 结束语

综上所述，伴随市场需求的不断增多，交互技术不断革新，为产品交互设计带来了更多发展机遇。作为一种新型交互技术，人工智能在产品交互设计中地应用进一步拓宽了设计维度，人机交互逐步转向“双向训练”关系，将对产品交互设计产生重要意义。

参考文献：

[1]肖博达，周国富.人工智能技术发展及应用综述[J].福建电脑， 2018（01）：98-99，103.