AMiner：人工智能之人机交互[99页].pdf

1、 人工智能之人机交互 Research Report of Human-Computer Interaction 2020 年第 3 期 清华大学人工智能研究院 北京智源人工智能研究院 清华-中国工程院知识智能联合研究中心 2020 年 6 月 qRqPqOxPnNqPpPrOqOrPsR7NcM9PnPnNoMmMfQqQoQeRoPrM6MmNpPvPrQsNvPtOtN 1 概述篇概述篇 . 1 1.1 人机交互的概念. 1 1.2 人机交互的发展历程. 2 1.3 专家 AI TIME论道人机交互 VS 智能 . 5 2 技术篇技术篇 . 13 2.1 触控交互. 13 2.2 声控交

2、互. 15 2.3 动作交互. 21 2.4 眼动交互. 27 2.5 虚拟现实输入. 31 2.6 多模态交互. 40 2.7 信息无障碍中的智能交互技术. 42 2.8 人机交互领域必读论文. 46 3 人才篇人才篇 . 53 3.1 学者情况概览. 53 3.2 代表性学者简介. 56 4 应用篇应用篇 . 73 4.1 智能终端. 73 4.2 智能穿戴. 75 4.3 智能家居. 76 4.4 游戏领域. 77 4.5 教育领域. 78 4.6 医学领域. 80 5 趋势篇趋势篇 . 83 6 结语结语 . 85 参考文献参考文献 . 87 图目录图目录 图 1-1 人机交互界面的发

3、展 . 2 图 1-2 Wonder Painter 示例 . 7 图 1-3 全手型感应 . 9 图 2-1 电阻式触摸屏结构示意图 . 13 图 2-2 电容式触摸屏原理示意图 . 14 图 2-3 红外触摸屏原理示意图 . 14 图 2-4 表面声波式触摸屏原理示意图 . 15 图 2-5 语音识别系统的主要模块 . 16 图 2-6 语音合成方法 . 19 图 2-7 指关节跟踪示意图 . 25 图 2-8 基于眼动跟踪的人机交互研究框架 . 28 图 2-9 不同注视位置触发示意图 . 30 图 2-10 (a)单行程眼势；(b)多行程眼势 . 31 图 2-11 用户在虚拟现实中使

4、用 QWERTY 实体键盘进行输入 . 32 图 2-12 (a) TipText；(b) BiTipText. 36 图 2-13 VISAR 键盘 . 38 图 2-14 小型触摸表面 . 39 图 2-15 (a)PizzaText；(b)RingText . 40 图 3-1 人机交互领域全球学者分布 . 54 图 3-2 人机交互领域 TOP5 国家 . 54 图 3-3 人机交互领域学者 h-index 分布 . 55 图 3-4 人机交互领域中国学者分布 . 55 图 3-5 中国与其他国家的合作论文数量情况 . 56 图 5-1 人机交互技术趋势 . 83 图 5-2 人机交互

5、国家趋势 . 84 图 5-3 人机交互机构趋势 . 84 表目录表目录 表 1-1 各种人机交互界面的特征比较 . 4 表 3-1 近三年高产学者百人名单 . 70 概述篇 1 1 概述篇概述篇 1.1 人机交互的概念人机交互的概念 人机交互（Human-Computer Interaction, HCI），作为一个术语，首次使用是 在由Stuart K. Card， Allen Newell 和Thomas P. Moran撰写的著作 “The Psychology of Human-Computer Interaction”里1，它是一门研究系统与用户之间的交互关系 的学问。系统可以是各

6、种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交 互界面通常是指用户可见的部分，用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操 作。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一，它与认知学、人机 工程学、心理学等学科领域有密切的联系。 目前关于人机交互的定义主要有三种： 一是 ACM （Association for Computing Machinery）的观点，它将人机交互定义为：有关交互计算机系统设计、评估、 实现以及与之相关内容的学科；二是伯明翰大学教授 Alan Dix 的观点：人机交 互指的是研究人、计算机以及它们之间相互作用方式的学科，学习人机交互的目 的是使计算机技术更好地为人