Najlepsze interfejsy komputerowe: przeszłość, teraźniejszość i przyszłość

Informatycy z całego świata spotkają się w tym tygodniu w Bostonie o godz Interakcja komputer-człowiek 2009 aby omówić najnowsze osiągnięcia w interfejsach komputerowych. Zbiegając się z wydarzeniem, przedstawiamy podsumowanie najfajniejszych interfejsów komputerowych z przeszłości, teraźniejszości i przyszłości.

Ekran wielodotykowy: Surface firmy Microsoft jest przykładem ekranu wielodotykowego.

Linia poleceń
Dziadkiem wszystkich interfejsów komputerowych jest linia poleceń, która pojawiła się jako skuteczniejszy sposób kontrolowania komputerów w latach pięćdziesiątych. Wcześniej polecenia musiały być wprowadzane do komputera partiami, zwykle za pomocą karty dziurkowanej lub taśmy papierowej. Maszyny dalekopisowe, które były zwykle używane do transmisji telegraficznych, zostały zaadaptowane jako sposób, w jaki użytkownicy mogą zmieniać polecenia w trakcie procesu i otrzymywać informacje zwrotne z komputera w czasie zbliżonym do rzeczywistego.

Wyświetlacze wideo umożliwiały szybsze wyświetlanie informacji z wiersza poleceń. VT100, terminal wideo wydany przez Digital Equipment Corporation (DEC) w 1978 roku, jest nadal emulowany przez niektóre nowoczesne systemy operacyjne jako sposób wyświetlania wiersza poleceń.

Graficzne interfejsy użytkownika, które pojawiły się na rynku w latach 80., znacznie ułatwiły korzystanie z komputerów większości ludzi, ale wiersz poleceń nadal oferuje znaczną moc i elastyczność dla doświadczonych użytkowników.

Mysz
W dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie komputer stacjonarny bez jego kultowego pomocnika: myszy.

Opracowany 41 lat temu przez Douglas Engelbart w Stanford Research Institute w Kalifornii mysz jest nierozerwalnie związana z rozwojem nowoczesnego komputera, a także odegrała kluczową rolę w powstaniu graficznego interfejsu użytkownika. Engelbart zademonstrował mysz wraz z kilkoma innymi kluczowymi innowacjami, w tym hipertekstem i współpracą na wspólnym ekranie, na imprezie w San Francisco w 1968 roku.

Wczesne myszy komputerowe przybierały różne kształty i formy, z których wiele byłoby dziś prawie nie do poznania. Jednak zanim myszy stały się dostępne na rynku w latach 80., forma została ustawiona. Trzy dekady później i pomimo kilku modyfikacji (w tym utraty ogona) mysz pozostaje względnie niezmieniona. Nie oznacza to, że firmy nie próbowały dodawać wszelkiego rodzaju ulepszeń, w tym minidżojstika i wentylatora, aby Twoja ręka była wolna od potu i chłodna.

Logitech sam sprzedał już ponad miliard tych urządzeń, ale niektórzy uważają, że mysz jest na ostatnich nogach. Pojawienie się innych, bardziej intuicyjnych interfejsów może w końcu rozluźnić uścisk myszy.

Panel dotykowy
Pomimo ostrej konkurencji ze strony trackballi i joysticków z przyciskami, touchpad stał się najpopularniejszym interfejsem do laptopów.

W przypadku większości touchpadów palec użytkownika jest wykrywany przez wykrywanie zakłóceń pola elektrycznego spowodowanych naturalną pojemnością palca. To zasada stosowana już w 1953 roku przez kanadyjskiego pioniera muzyki elektronicznej Hugh Le Caine , aby kontrolować barwę dźwięków wytwarzanych przez jego wczesny syntezator, nazwany Sackbut.

Touchpad jest również ważny jako prekursor interfejsu dotykowego. Wiele touchpadów jest teraz wyposażonych w funkcje wielodotyku, rozszerzając zakres możliwych zastosowań. Pierwszy wielodotykowy touchpad do komputera został zademonstrowany w 1984 roku przez Bill Buxton , następnie profesor projektowania komputerów i interakcji na Uniwersytecie w Toronto, a teraz także główny badacz w firmie Microsoft.

Ekran wielodotykowy
Wspomnij o komputerach z ekranem dotykowym, a większość ludzi pomyśli o Apple iPhone lub Microsoft Powierzchnia . W rzeczywistości technologia ta ma już ćwierć wieku i zadebiutowała w komputerze HP-150 w 1983 roku. Na długo zanim komputery stacjonarne stały się powszechne, w bankomatach używano podstawowych ekranów dotykowych, aby umożliwić klientom, w dużej mierze niepiśmiennym, korzystanie z komputera. używać komputerów bez większego przeszkolenia.

Można jednak śmiało powiedzieć, że iPhone firmy Apple pomógł ożywić potencjał podejścia dzięki ekranowi wielodotykowemu. Kilku producentów telefonów komórkowych oferuje teraz urządzenia wielodotykowe i oczekuje się, że zarówno Windows 7, jak i przyszłe wersje Macbooka Apple zrobią to samo. Ekrany wielodotykowe mogą być obsługiwane przez różne techniki: wykrywanie pojemnościowe, podczerwień, powierzchniowe fale akustyczne, a ostatnio również wykrywanie ciśnienia .

Wraz z tym renesansem możemy spodziewać się zupełnie nowego leksykonu gestów, który ma ułatwić manipulowanie danymi i wywoływanie poleceń. W rzeczywistości jednym z wyzwań może być znalezienie sposobu na odtworzenie istniejących poleceń w intuicyjny sposób, mówi August de los Reyes , badacz doświadczeń użytkowników, który pracuje na Microsoft Surface.

Gest Wyczuwanie
Kompaktowe magnetometry, akcelerometry i żyroskopy umożliwiają śledzenie ruchu urządzenia. Korzystając zarówno z kontrolera Nintendo Wii, jak i iPhone'a, użytkownicy mogą kontrolować gry i aplikacje, fizycznie manewrując każdym urządzeniem w powietrzu. Podobnie można wstrzymywać i odtwarzać muzykę na telefonie komórkowym Nokia 6600, po prostu dwukrotnie dotykając urządzenia.

W ten trend zaczynają też wpisywać się nowe aplikacje mobilne. Zamknij się , na przykład pozwala użytkownikom Nokii wyciszyć telefon, po prostu odwracając go ekranem w dół. Inna aplikacja o nazwie nAlertMe , używa kodu dostępu gestów 3D, aby zapobiec kradzieży urządzenia. Słuchawka zabrzmi przeraźliwym alarmem, jeśli użytkownik nie przesunie urządzenia zgodnie z ustalonym wzorcem w powietrzu, aby je włączyć.

Następnym krokiem w rozpoznawaniu gestów jest umożliwienie komputerom lepszego wizualnego rozpoznawania ruchów rąk i ciała. Oko Sony pokazało, że proste ruchy można stosunkowo łatwo rozpoznać. Jednak śledzenie bardziej skomplikowanych ruchów trójwymiarowych w nieregularnym oświetleniu jest trudniejsze. Startupy, w tym Xtr3D , z siedzibą w Izraelu, i Soft Kinetic z siedzibą w Belgii opracowują oprogramowanie do widzenia komputerowego, które wykorzystuje podczerwień do gier wykrywających całe ciało.

Oblong, startup z Los Angeles, opracował przestrzenny system operacyjny, który rozpoznaje polecenia gestami, pod warunkiem, że użytkownik nosi parę specjalnych rękawiczek.

Wymuś sprzężenie zwrotne
Dziedzina badań zwana haptyką bada sposoby, w jakie technologia może manipulować naszym zmysłem dotyku. Niektóre kontrolery do gier wibrują już na ekranie i podobnie niektóre telefony komórkowe trzęsą się, gdy są wyciszone.

Bardziej wyspecjalizowane kontrolery dotykowe obejmują PHANTOM, wyprodukowany przez SensAble z siedzibą w Woburn, MA. Urządzenia te są już wykorzystywane do projektowania trójwymiarowego i szkoleń medycznych – na przykład umożliwiają chirurgowi ćwiczenie złożonej procedury przy użyciu symulacji, która nie tylko wygląda, ale także wydaje się realistyczna.

Haptyka może wkrótce dodać kolejny wymiar również ekranom dotykowym: poprzez lepszą symulację wrażenia kliknięcia przycisku po dotknięciu ikony. Vincent Hayward , czołowy ekspert w tej dziedzinie, z Uniwersytetu McGill w Montrealu w Kanadzie, zademonstrował, jak generować różne wrażenia związane z różnymi ikonami na przycisku dotykowym. Hayward wierzy, że w dłuższej perspektywie możliwe będzie nawet wykorzystanie haptyki do symulowania wrażenia tekstur na ekranie.

Głos Uznanie
Rozpoznawanie mowy zawsze starało się otrząsnąć się z reputacji bycia powolnym, niezgrabnym i zbyt często niedokładnym. Technologia naprawdę wystartowała tylko w specjalistycznych obszarach, w których stosuje się ograniczony i wąski podzbiór języka lub gdzie użytkownicy są gotowi zainwestować czas potrzebny na wyszkolenie systemu rozpoznawania ich głosu.

To się teraz zmienia. Ponieważ komputery stają się coraz wydajniejsze, a algorytmy analizujące inteligentniej, rozpoznawanie mowy będzie się poprawiać, mówi Robert Weidmen, wiceprezes ds. marketingu Niuans , firma produkująca Dragon Naturally Speaking.

W zeszłym roku Google uruchomiło aplikację do wyszukiwania głosowego na iPhone'a, umożliwiając użytkownikom wyszukiwanie bez naciskania żadnych przycisków. Inna aplikacja na iPhone'a o nazwie Vlingo , może służyć do sterowania urządzeniem na inne sposoby: oprócz wyszukiwania, użytkownik może dyktować wiadomości tekstowe i e-maile lub aktualizować swój status na Facebooku za pomocą kilku prostych poleceń. W przeszłości wyzwaniem było zwiększenie mocy obliczeniowej telefonu komórkowego. Teraz jednak większe prędkości przesyłania danych oznaczają, że możliwe jest korzystanie ze zdalnych serwerów do bezproblemowej obsługi wymaganej liczby.

Rozszerzona Rzeczywistość
Ekscytujący nowy interfejs to rzeczywistość rozszerzona, podejście, które łączy wirtualne informacje ze światem rzeczywistym.

Najwcześniejsze interfejsy rzeczywistości rozszerzonej wymagały złożonego i nieporęcznego sprzętu do wykrywania ruchu i grafiki komputerowej. Ostatnio telefony komórkowe wyposażone w wydajne procesory i czujniki muszą zapewnić dostęp do tej technologii zwykłym użytkownikom.

Przykłady mobilnej rzeczywistości rozszerzonej to m.in Aplikacja mobilnej rzeczywistości rozszerzonej (MARA) i Wiki , aplikacja opracowana dla systemu operacyjnego telefonu Android firmy Google. Oba umożliwiają użytkownikowi oglądanie świata rzeczywistego na ekranie aparatu z nałożonymi na wierzch wirtualnymi adnotacjami i tagami. Dzięki MARA te wirtualne dane są zbierane z punktów szczególnych przechowywanych w aplikacji nawigacji satelitarnej NavTeq. Wikitude, jak sama nazwa wskazuje, zbiera swoje dane z Wikipedii.

Aplikacje te działają poprzez monitorowanie danych z arsenału czujników: odbiorniki GPS dostarczają dokładnych informacji o położeniu, cyfrowe kompasy określają, w którą stronę wskazuje urządzenie, a magnetometry lub akcelerometry obliczają jego orientację. Projekt o nazwie Przestrzeń obrazu Nokii idzie o krok dalej, pozwalając ludziom na przechowywanie doświadczeń — obrazów, filmów, dźwięków — w określonym miejscu, aby inne osoby mogły je odzyskać w tym samym miejscu.

Interfejsy przestrzenne
Odbiorniki GPS, które obecnie znajdują się w wielu telefonach, nie tylko umożliwiają rozszerzoną rzeczywistość, ale także umożliwiają śledzenie ludzi geograficznie. W ten sposób pojawia się szereg nowych gier i aplikacji, które pozwalają używać Twojej lokalizacji jako formy danych wejściowych.

Współrzędne Google , na przykład umożliwia użytkownikom pokazywanie ich pozycji na mapie przez zainstalowanie oprogramowania na telefonie komórkowym z włączoną funkcją GPS. W październiku 2008 r. około 3000 aplikacji na iPhone'a było już świadomych lokalizacji. Jedną z takich aplikacji na iPhone'a jest iNap , który ma na celu monitorowanie pozycji osoby i budzenie jej, zanim spóźni się na pociąg lub przystanek autobusowy. Pomysł na to pojawił się po tym, jak Jelle Prins z holenderskiej firmy programistycznej Moop martwił się, że przegapi swój przystanek w drodze na lotnisko. Aplikacja może łączyć się z popularnym programem do obsługi pociągów używanym w Holandii i automatycznie identyfikować przystanki na podstawie poprzednich rutynowych podróży.

Sieć bezpieczeństwa , aplikacja obsługująca lokalizację, opracowana na platformę Google Android, pozwala użytkownikom zdefiniować części miasta, które uważają za ogólnie niebezpieczne. Jeśli przypadkowo wejdą do jednego z tych niedostępnych obszarów, program zostanie aktywowany i uruchomi alarm oraz automatycznie zadzwoni pod numer 911 przez zestaw głośnomówiący w odpowiedzi na szybkie potrząśnięcie.

Interfejsy mózg-komputer
Być może ostatecznym interfejsem komputerowym i takim, który pozostaje w pewnym oddaleniu, jest kontrola umysłu.

Implanty chirurgiczne lub czujniki elektroencefalograficzne (EEG) mogą być wykorzystywane do monitorowania aktywności mózgu osób z ciężkimi postaciami paraliżu. Dzięki szkoleniu technologia ta może umożliwić zamkniętym pacjentom kontrolowanie kursora komputera w celu odczytywania wiadomości lub kierowania wózkiem inwalidzkim.

Niektóre firmy mają nadzieję wprowadzić ten sam rodzaj technologii interfejsu mózg-komputer (BCI) do głównego nurtu. W zeszłym miesiącu, Neurosky , z siedzibą w San Jose w Kalifornii, ogłosił wprowadzenie na rynek zestawu słuchawkowego Bluetooth przeznaczonego do monitorowania prostej aktywności EEG. Chodzi o to, że gracze mogą zyskać dodatkowe moce w zależności od tego, jak bardzo są spokojni.

Poza grami, technologia BCI może być wykorzystywana do łagodzenia stresu i przeciążenia informacjami. Projekt BCI o nazwie Cognitive Cockpit (CogPit) wykorzystuje informacje EEG w celu zmniejszenia przeciążenia informacyjnego doświadczanego przez pilotów odrzutowców.

Projekt, który wcześniej był finansowany przez rządową Agencję Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA), ma na celu rozpoznanie, kiedy pilot jest przeciążony i zarządzanie sposobem, w jaki są mu przekazywane informacje. Na przykład, jeśli już komunikuje się werbalnie z bazą, bardziej odpowiednie może być ostrzeżenie go o nadchodzącym zagrożeniu za pomocą środków wizualnych, a nie za pomocą alarmu dźwiękowego. Oceniając ich stan poznawczy z chwili na chwilę, powinniśmy być w stanie zoptymalizować przepływ informacji do nich, mówi Blair Dickson, badacz projektu z brytyjską firmą zajmującą się technologiami obronnymi. Qinetiq .

ukryć