人機交互技術范文第1篇

關鍵詞：智能化；人機交互；數(shù)字圖書館；服務

0引言

隨著智能化時代的發(fā)展，數(shù)字圖書館在發(fā)展中面臨著一定的沖擊和挑戰(zhàn)，要著重把握發(fā)展機遇，實現(xiàn)人機交互、資源、技術、服務等之間的協(xié)同發(fā)展，以此更好地發(fā)揮數(shù)字圖書館的作用，使得數(shù)字圖書館能夠更好地滿足人們對資源的發(fā)展需求。

1智能化人機交互技術在數(shù)字圖書館中的應用研究

數(shù)字圖書館的人機交互研究具體是指機器與用戶之間的交互，研究的歷程主要是指人機之間的理論以及技術。人機交互理論具體可以追溯到20世紀50年代，是由美國學者提出的計算機人類方面的工程學理論，在60年代提出人機共生的相關理論。在60年代末期，建立了有關人機交互的相關系統(tǒng)，從而也就拉開了人機進行交互的序幕。在進入70年代以后，英國大學開始設立人機交互研究中心，隨著學術界領域不斷發(fā)展并進行拓展，在七八十年代開始了不同版本計算機人機工程學的研究［1］。由此可以看到，智能化人機交互技術相關理論內(nèi)容是不斷完善的，從原來早期的計算機人工工程學領域中脫穎而出，并與心理學、社會學之間緊密結(jié)合。尤其是在20世紀90年代后期以后，信息技術的飛速發(fā)展使得人機交互也成為其研究的重點，進入21世紀更是將信息技術作為其發(fā)展方向，過去幾年在人機交互領域發(fā)生了很大的變化，也有很多的領域和機構(gòu)都開始對人工智能進行研究，例如清華大學、北京大學以及美國的一些學校［2］。人機交互的發(fā)展也可以說是圖書館的發(fā)展過程，數(shù)字圖書館與人機交互的發(fā)展從早期的相互交互，到中期語言方面的交互，到后期的文本交互，然后再發(fā)展到當前的文本、圖像以及音視頻等的交互，在未來也可能會產(chǎn)生思維與心智之間的交互。在這個過程中很多數(shù)字圖書館也開始進行人機交互理論的相關研究，整體而言，一是用戶信息之間的交互以及行為方面的研究，對用戶的信息交互意愿進行了解，可以對其中的情感元素進行分析，還要注重對移動搜索行為以及其他方面的影響元素進行研究［3］。此外，還有人機交互質(zhì)量之間的評價和相關研究，對圖書館的人機交互理論、方法、模型進行相應的評估研究，對圖書館的微交互、智能交互等方面進行研究。當前數(shù)字圖書館的發(fā)展中軟硬件資源已經(jīng)不是其障礙，但是數(shù)字圖書館的人機交互卻不能很好地滿足當前人工智能時代用戶的需求，分析其原因主要在于當前數(shù)字圖書館的發(fā)展相對缺乏創(chuàng)新型的人才，與當前的人機交互理念不夠匹配，缺少當前人工智能時代的人機交互［4］。為此，人機交互技術在數(shù)字圖書館中的應用要明確其目標，以此對相關的理論和技術進行相應的研究。

2當前智能化人機交互技術在數(shù)字圖書館中的應用現(xiàn)狀

2.1系統(tǒng)存在缺點，關鍵信息捕捉不足

智能人機交互系統(tǒng)可以應用到各個行業(yè)，要能夠根據(jù)其主題進行分析，讓學生可以看到在計算機、智慧城市、圖書館等方面的研究，可以借鑒當前數(shù)字圖書館人機交互中的特點，提出人機交互系統(tǒng)中的方法，克服數(shù)字圖書館人機交互所存在的缺點，為用戶提供較為友好的交互界面，并不用掌握特殊的檢索操作方式，以便能夠快速地抓住其中的關鍵信息［5］。

2.2缺乏展示平臺，服務不足

相關文獻顯示，很多圖書館對交互或展示系統(tǒng)進行了介紹，從中可以看出，當前圖書館對于人工交互系統(tǒng)都處于相對嘗試的階段［6］。一些相關的領域都開始對人工交互進行研究，并沒有相對完善的整合系統(tǒng)進行展示、交互。

2.3宣傳不夠，不能滿足用戶需求

作為服務性的機構(gòu)，為讀者提供一定的服務類型，能夠為讀者提供更加有效的信息，對圖書館資源進行宣傳和相應的服務。傳統(tǒng)的橫幅內(nèi)容已經(jīng)不能很好地滿足圖書館的發(fā)展需求，越來越多的圖書館開始選擇LED滾動條、大屏幕、觸摸屏等對信息進行展示［7］。在這個過程中也產(chǎn)生了一些新的問題，對信息的展示需要信息管理系統(tǒng)，但是很難做到有效的整合，這就導致對信息的管理難度比較大，對信息的管理和分類存在很大的困難。為此，數(shù)字圖書館在發(fā)展中要注重引進新的多媒體形式進行信息的與交互，構(gòu)建一套對各種設備、業(yè)務進行管理的系統(tǒng)，以便能夠?qū)�圖書館的各種服務實時地發(fā)送給讀者，提供與讀者進行互動管理的平臺，即圖書館向讀者提供一定的服務，讀者與圖書館之間進行充分互動。

3智能化人機交互技術在數(shù)字圖書館中的應用路徑

3.1完善體系框架，提供人機交互體驗

數(shù)字圖書館發(fā)展中人機交互是其關鍵技術，通過人機交互的應用，可以更好地提升用戶的體驗。隨著信息技術以及相關軟硬件技術的發(fā)展，數(shù)字圖書館在人機交互方面的技術取得了很大的進步，這也就給人工時代的發(fā)展提出了更多的挑戰(zhàn)和機遇，從原來傳統(tǒng)的無交互到現(xiàn)在的關鍵詞、文本交互，還有可能為用戶創(chuàng)建更加獨立的虛擬空間。引導用戶從視覺、聽覺、觸覺等不同的感覺氛圍與圖書館之間構(gòu)建相應的聯(lián)系，從而為用戶提供更加自然和具有感知程度的人機交互體驗［8］。當前不同領域、模式都存在人機交互模式，為此，在數(shù)字圖書館發(fā)展中要注重對人工智能技術進行梳理。無論信息技術與外界的環(huán)境如何進行變化，人機交互技術依然是輸入、反應、輸出等模式。也就是用戶對數(shù)字圖書館提出信息檢索要求，數(shù)字圖書館做出反應，以此為用戶提供信息等。在功能實現(xiàn)層面來說主要是前臺、后臺等內(nèi)容，其中，前臺主要是為了接收用戶的信息，并根據(jù)結(jié)果向用戶反饋相應的信息，后臺主要是對用戶輸入信息進行處理，以此得到用戶想要的結(jié)果。數(shù)字圖書館人機交互技術主要指前臺、后臺的工作。前臺的人工智能技術主要是指靈活、多樣化以及具有個性化的信息輸入方式，例如語音、視覺、心理層面。后臺的人工智能技術是對用戶輸入的信息進行分析、處理，對資源進行整合，建構(gòu)相關聯(lián)的知識網(wǎng)絡。

3.2強化人機交互技術體系的業(yè)務，完善管理服務平臺

數(shù)字圖書館人機交互技術發(fā)展已經(jīng)有30年，但是從輸入設備以及方式方法的局限性來看，人機交互范式并沒有發(fā)生多大的變化，這也就使得數(shù)字圖書館人機交互的發(fā)展一直處于被動地位［9］。當前隨著人機交互理念、思想等的不斷變化，最終不斷優(yōu)化數(shù)學圖書館的用戶交互模型。數(shù)字圖書館人機交互模式的發(fā)展從傳統(tǒng)模式逐漸走向現(xiàn)代、單一模式，其中的重要性并不低于對信息的融合利用，這個模式當前也已經(jīng)廣泛地應用到軍事、航天以及教育各個領域的發(fā)展。人機交互可以說就是數(shù)字圖書館與用戶之間的信息交流，用戶界面是對人機交互進行應用的橋梁。傳統(tǒng)信息環(huán)境氛圍下，人機交互主要依賴于鍵盤、鼠標等文本的輸入以及輸出方式。但是在當前人工智能時代，數(shù)字圖書館在外在形態(tài)上不再是僅僅局限在傳統(tǒng)資源整合方面，而是與當前互聯(lián)網(wǎng)、虛擬技術等技術相結(jié)合起來形成當前圖書館發(fā)展新的模式。在當前較為理想的情況下，數(shù)字圖書館人機交互技術的發(fā)展不能僅僅依賴機器以及利用文本語言輸入的方式，而是要能夠在沒有鼠標以及鍵盤外在輸入設備的情況下，也能夠隨時隨地進行人機交互。但是當前由于受到外在物理以及信息技術等環(huán)境的影響，這種理想的情況很難實現(xiàn)。在當前人工智能時代，數(shù)字圖書館在軟硬件方面的設施不斷完善，加之為用戶提供更加人性、個性化服務，會實現(xiàn)以上各項功能，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。智能化人機交互目標具體來說是通過更加自然、靈活以及智能的方式，將用戶的需求通過用戶界面進行接收，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖書館可以接受以及理解的方式，以此輸出用戶能夠理解和獲取的信息資源方式，在人機交互環(huán)境中給用戶以信息反饋。一方面智能化的輸入體系能夠?qū)τ脩舻男睦砀兄�，以行為、語言以及動作作為信息輸入方式；另一方面，智能化的輸出體系可以通過用戶的多種方式進行接收。對信息進行智能化處理，為最近幾年的多種識別系統(tǒng)，例如語音、視覺、情景等的分析提供相應的理論或者技術方面的支持，也可以基于手勢、混合、識圖的方式為用戶提供所需要的信息。

3.3豐富人機交互技術體系內(nèi)容，滿足多元化服務

人工智能時代數(shù)字圖書館人機交互技術解決了如何應用更加自然、直觀的方式進行交互，在人工智能環(huán)境下獲取用戶的意圖或行為，以此獲得相關的圖館知識服務，通過多元化反饋的方式使得用戶能夠感知更多的內(nèi)容。人機交互技術就是利用人機交互界面實現(xiàn)智能化服務的方法，以此更好地滿足用戶的多元化需求。隨著信息技術開始滲透到學習、生活的各個方面，人機交互也變得無所不在，人工智能技術在數(shù)字圖書館中的應用能夠更好地理解和感知用戶的需求［10］。人工智能下的人機交互技術除了要具備傳統(tǒng)技術體系，還要能夠?qū)ν庠诘姆�務環(huán)境進行表達，強化用戶與環(huán)境之間的交互性，以此提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。

3.4優(yōu)化人機交互智能環(huán)境，提供多元化支持

數(shù)字圖書館的環(huán)境主要包括3種，第一是技術環(huán)境，也就是人機交互所需要的網(wǎng)絡技術、模型庫等軟硬件資源環(huán)境。第二是進行應用的環(huán)境，也就是人機交互推廣、應用、服務的環(huán)境。第三是管理環(huán)境，也就是人機交互發(fā)展所需要的社會、產(chǎn)業(yè)、政策、法律法規(guī)等方面的環(huán)境。以上環(huán)境都為數(shù)字圖書館人機交互的發(fā)展提供更加多元化、全方位的支持。通過對以上環(huán)境的設置，可以認識到人機交互發(fā)展的未來形態(tài)應該是向人工化、智能化發(fā)展，以用戶為中心，將服務機制、自主接入等相互融合，對公共服務體系進行拓展豐富，為用戶提供更加廣泛和優(yōu)質(zhì)化的信息服務需求。

4結(jié)語

智能化時展下的數(shù)字圖書館要能夠認識到人機交互所發(fā)揮的重要作用，根據(jù)用戶的需求選擇適宜的信息資料，以此為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務，并能夠緊跟時展不斷優(yōu)化人機交互技術，為數(shù)字圖書館的發(fā)展提供多元化的支持。

參考文獻

［1］李月琳，張昕.數(shù)字圖書館交互評估：從理論構(gòu)建到工具開發(fā)［J］.大學圖書館學報，2023（2）：59-70.

［2］畢強，馬卓，李潔.數(shù)字圖書館微服務交互情境功能與用戶行為的內(nèi)在關系研究［J］.情報理論與實踐，2023（4）：55-60.

［3］閆希敏，李月琳.關鍵成功因素視角下的數(shù)字圖書館交互評估模型［J］.圖書情報工作，2023（10）：24-32.

［4］李月琳，梁娜，齊雪.從交互維度到交互功能:構(gòu)建數(shù)字圖書館交互評估理論模型［J］.中國圖書館學報，2023（1）：66-82.

人機交互技術范文第2篇

關鍵詞:采摘機器人;草莓采摘;機器視覺;末端執(zhí)行器

0引言

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程機械化程度的不斷提高，水果自動化采摘已經(jīng)成為當前農(nóng)業(yè)自動化程度的標識［1］。受水果外觀特性的限制，草莓采摘過程大多依靠人工進行作業(yè)，采摘效率低，勞動強度大，成本高，導致收獲時期草莓采摘滯后而造成浪費［2］。草莓采摘機器人通過夾持機構(gòu)對草莓進行夾取，并使用隨機刀具進行草莓莖切斷，當草莓的形狀和大小不同時需要準確進行夾持力和受力部位的控制，否則會出現(xiàn)草莓損傷現(xiàn)象［3－4］。因此，需要設計一種通過機器視覺進行草莓高精度識別和夾持控制的定位機構(gòu)，以有效解決采摘過程中出現(xiàn)的損傷問題。筆者通過對草莓種植采摘過程進行分析，設計了一種基于機器視覺的草莓精確無損采摘機器人，可實現(xiàn)草莓自動化采摘，同時確保采摘過程中草莓無損傷。

1采摘機器人整體設計

草莓采摘機器人包含機械、電氣及機器視覺3部分，如圖1所示。其中，機械部分包含移動裝置、末端執(zhí)行器以及草莓收集裝置;電氣部分包含機器人電源、電機、控制器以及驅(qū)動模塊;機器視覺系統(tǒng)主要包含圖像采集傳感器、視覺分析系統(tǒng)以及信號傳輸裝置［5－7］。草莓采摘機器人控制系統(tǒng)將控制器與末端執(zhí)行器連接，實現(xiàn)不同裝置之間的信息交互，協(xié)同完成草莓采摘作業(yè)［8］。圖像采集傳感器獲取草莓圖片，并將圖片數(shù)據(jù)傳輸至控制器進行圖像處理，識別草莓形狀和大小;同時，將識別信息反饋至電機驅(qū)動器，計算草莓與末端執(zhí)行器之間的距離，根據(jù)移動速度計算末端執(zhí)行器開始工作時間和工作結(jié)束時間。末端執(zhí)行器移動至草莓正下方后，迅速向上移動，將草莓夾持，在拉力作用下草莓莖被拉斷，完成草莓采摘作業(yè)［9］。

2采摘機器人視覺系統(tǒng)設計

草莓采摘機器人圖像采集傳感器是一種像素30萬的視覺傳感器，能夠與控制器連接，實現(xiàn)草莓圖像采集識別。在工作過程中，圖像采集傳感器實時進行圖像采集，并將圖像數(shù)據(jù)上傳;控制系統(tǒng)根據(jù)圖像信息數(shù)據(jù)，對圖像中每一個像素點進行識別，并根據(jù)草莓顏色閾值進行圖像判斷，識別草莓的成熟程度，判斷草莓是否需要采摘［10］。草莓采摘機器人通過對圖像傳感器采集到的圖像數(shù)據(jù)特征進行識別，將草莓圖像從草莓植株中識別出來，在采摘作業(yè)過程中可通過手動設置顏色閾值的方式來進行草莓判斷。草莓采摘機器人末端執(zhí)行器能夠根據(jù)圖像信息有效進行草莓狀態(tài)判斷，從而調(diào)整末端執(zhí)行器的作用力，提高采摘作業(yè)過程可靠性［11］。整個控制過程不需要對圖像信息進行精確的識別，僅需要判斷圖像區(qū)域內(nèi)是否存在設定的RGB閾值信息和像素點的閾值，即可完成草莓成熟程度的判斷;當該區(qū)域內(nèi)存在符合采摘要求的草莓時，機器人末端執(zhí)行器即可進行作業(yè)。在草莓成熟程度識別過程中，對草莓顏色進行識別是最直接有效的識別方法，在1個采摘作業(yè)循環(huán)完成后即可轉(zhuǎn)入下一次作業(yè)循環(huán)。圖3為草莓采摘機器人視覺識別流程圖。草莓機器人機器視覺識別過程主要包含圖像采集和圖像處理兩個過程:圖像采集過程用于對草莓圖像進行采集，控制系統(tǒng)同時對草莓圖像進行處理，實現(xiàn)草莓的識別和位置確定;圖像處理過程主要完成草莓圖像內(nèi)的顏色提取，同時對每一個像素點的RGB值進行提取，并與設定的顏色閾值進行判斷，從而識別出草莓的成熟程度。

3采摘機器人電氣系統(tǒng)設計

草莓采摘機器人電氣系統(tǒng)交互模塊用于對用戶進行狀態(tài)顯示，可通過按鍵指令輸入的方式進行草莓顏色閾值或采摘作業(yè)速率等作業(yè)參數(shù)設定［12］。采摘機器人傳感器主要包含圖像采集傳感器、光電距離檢測裝置及位置傳感器。其中，視覺傳感器用于對草莓進行圖像采集，根據(jù)草莓圖像信息判斷草莓的狀態(tài)及成熟程度，作為控制器的輸入指令用于判斷是否需要進行采摘;光電距離檢測裝置用于對草莓采摘末端執(zhí)行器到草莓之間的距離進行檢測，避免采摘過程中出現(xiàn)末端執(zhí)行器損壞或造成草莓損傷的現(xiàn)象;位置傳感器用于對末端執(zhí)行器的位置進行復位，同時根據(jù)位置傳感器的信號值判斷末端執(zhí)行器是否處于控制系統(tǒng)原點。在采摘作業(yè)過程中，當末端執(zhí)行器復位至控制系統(tǒng)原點時，機器人驅(qū)動電機開始作業(yè)，圖像采集傳感器不斷進行圖像采集處理，并判斷草莓的成熟程度;當需要采摘時，驅(qū)動電機開始工作，并執(zhí)行采摘動作。如圖4為采摘機器人控制系統(tǒng)工作流程圖。

4系統(tǒng)測試分析

采用機器視覺搭建草莓采摘機器人作業(yè)系統(tǒng)，并分別在白天、黑天、晴天、陰天、無光源輔助、有光源輔助以及不同環(huán)境交叉條件下進行采摘作業(yè)。試驗過程中，每種條件設定100個采摘目標。采摘完成后統(tǒng)計采摘成功率及單個草莓采摘作業(yè)時長，驗證草莓采摘機器人作業(yè)過程的穩(wěn)定性及作業(yè)效率。采摘作業(yè)試驗數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可以看出:在同一環(huán)境條件下，在圖像采集過程中進行光源輔助，能夠有效提高采摘成功率，同時縮短單個草莓的采摘時間，提高采摘作業(yè)效率;在不同的采摘環(huán)境條件下，采摘機器人完成單個草莓的平均采摘時長為10s。

5結(jié)論

人機交互技術范文第3篇

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的大潮中，人工智能正帶給世界顛覆性的改變。人工智能作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，將進一步釋放變革能力，創(chuàng)造新的發(fā)展引擎，重構(gòu)社會經(jīng)濟生產(chǎn)、分配、交換、消費等各環(huán)節(jié)，催生新技術、新產(chǎn)業(yè)、新產(chǎn)品，深刻改變?nèi)祟惉F(xiàn)有生產(chǎn)生活方式和思維模式，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的巨大躍升。

二、人工智能的發(fā)展概況

（一）人工智能的概念

人工智能(ArtificialIntelligence)，英文縮寫AI，是集研究、開發(fā)以模擬人的智能的理論及方法，并將其應用到應用技術的一門計算機科學�！叭斯ぶ悄堋币辉~最初是在1956年DARTMOUTH學會上提出的。約翰·麥卡錫于1955年定義其為“制造智能機器的科學與工程”。美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授將人工智能定義為：“人工智能是關于知識的學科怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學�！苯�三十年來，人工智能已逐步成為一個獨立的分支，無論在理論和實踐上都已自成一個系統(tǒng)。

（二）人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能是從機器感知到模式識別，從弱人工智能到強人工智能，從牛頓思維到量子思維，作為研究、開發(fā)用于模擬人的智能的計算機科學，最終影響交互設計的思維科學。目前，全球各國都在加速人工智能的戰(zhàn)略布局。截止2023年底，全球已有美國、德國、法國、日本、中國等近20多個國家了國家層面的人工智能發(fā)展戰(zhàn)略。人工智能已成為國際競爭的新焦點，世界主要發(fā)達國家力圖在新一輪的智能競爭時代中拔得頭籌。

三、交互設計的發(fā)展概況

（一）交互設計的概念

交互設計(InteractionDesign)，英文縮寫IXD，是指圖兩個或多個互動個體之間相互交流的內(nèi)容，創(chuàng)造和建立人與產(chǎn)品及服務之間的關系，從可用性和用戶體驗兩個層面進行分析，以用戶為中心的設計領域�！敖换ピO計”最早由IDEO的創(chuàng)始人比爾·摩格理吉于1984年在一次設計大會上提出。在“人機交互”于1976年首次提出后，各學科逐漸融入人機交互，交互設計由此產(chǎn)生。

（二）交互設計的發(fā)展現(xiàn)狀

自計算機發(fā)明至今，人機交互的概念便隨之產(chǎn)生。它是指人與計算機之間使用對話語言，為完成任務而進行的信息交互過程。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，交互設計、用戶體驗、用戶中心設計等概念已經(jīng)深入人心。交互設計中對人的思維模式運用和探索，以目標為導向，以任務為主線，還原各類設計方法的設計語境，由傳統(tǒng)鼠標、鍵盤等交互方式演變?yōu)楦�加人性化的多通道人機對話，從而提升設計的科學性與合理性。

四、人工智能與交互設計的相互影響

（一）人工智能產(chǎn)品與交互設計的關系

人工智能不僅體現(xiàn)在處理和分析計算機數(shù)據(jù)上，更表現(xiàn)在交互界面上，優(yōu)秀的界面設計可以獲得用戶好感，增加產(chǎn)品的粘性，讓用戶在使用時，增加與人工智能產(chǎn)品的感情。這不僅指傳統(tǒng)意義上單純的輸入信息，以便產(chǎn)生計算結(jié)果。更表現(xiàn)打破傳統(tǒng)意義上的輸入--反饋的單向鏈接，融合人與機器智慧的雙向關聯(lián)，深刻拓展交互設計思維的維度和廣度。例如在智能機器人的研發(fā)設計中，人工智能主要在感知與決策過程中起到關鍵作用，而交互設計則依據(jù)人工智能的決策結(jié)果以更具人性化的方式反饋給用戶，并實現(xiàn)更高效、更有溫度的人機交互，如圖1所示。

（二）人工智能與交互設計的相互影響

利用人工智能技能分析用戶的交互行為，對用戶的表達方式進行智能匹配，提升用戶體驗感受，拓寬交互設計的視野和維度�；�于大數(shù)據(jù)時代背景下，借由人工智能的支撐，將人工智能邏輯與人類心智相互融合，對設計方法實施準確的判斷，合理處理知識流、大數(shù)據(jù)流、物質(zhì)流等交互元素，通過導入用戶心智模型和體驗結(jié)論，使其達到用戶需求的最優(yōu)效果，創(chuàng)造出更高效的交互設計產(chǎn)品。另一方面，交互設計過去主要以近場接觸型的交互形式為主，隨著人工智能環(huán)境的發(fā)展，除了實體交互外，還有圖形、語音等方式實現(xiàn)交互操作，數(shù)字與非數(shù)字也可實現(xiàn)相互交互。

（三）人工智能時代下交互設計的發(fā)展趨勢

目前，人工智能在情感溝通的交互方式上仍存在不足，但隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，未來人工智能將在交互設計的方式方法、信息構(gòu)建，發(fā)展出人與機器之間的情感共鳴。無論人工智能發(fā)展到何種程度，交互設計始終要把用戶體驗放在首位，讓用戶得到更好的體驗。無論是何種產(chǎn)品，交互設計的作用一直未變。然而隨著人工智能的發(fā)展，交互設計的設計流程及表現(xiàn)方式均已得到很大的發(fā)展和改變。人工智能技術的發(fā)展和革新，必將拓寬交互設計的視野，為交互設計帶來巨大的改變，使其實現(xiàn)同理心、同情心的交互設計產(chǎn)品。如電影在線購票APP，在交互過程中大量應用了數(shù)據(jù)挖掘、語義分析、圖像識別、語音合成等多種人工智能技術以更高效地滿足用戶需求，如圖2所示。

五、結(jié)語

人機交互技術范文第4篇

關鍵詞：城市軌道交通；語音交互；智慧化；信息服務

作為城市公共交通的重要組成部分，軌道交通具有運量大、速度快、自動化程度高等特點[1]，乘客與自動售檢票（AutomaticFareCollection,AFC）系統(tǒng)、運營人員等存在大量的信息交互。語音交互作為一種前沿的人機交互技術，在軌道交通乘客信息交互領域有著廣闊的發(fā)展前景。根據(jù)《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》，在2025年城市軌道交通乘客智慧服務將普遍采用語音購票、語音問詢等功能[2]。萬海川[3]探討了語音交互技術在軌道交通廣播系統(tǒng)中的應用場景，以提供面向乘客的個性化廣播，但車站環(huán)境復雜，聲音嘈雜，該使用場景的落地尚需其他系統(tǒng)的支持；艾文偉[4]等在分析語音交互技術功能需求的基礎上，介紹了語音購票、語音問詢等示范項目的應用情況，但各項應用相對獨立，功能整合程度不高，尚未形成完整的應用體系。根據(jù)乘客與軌道交通信息交互的現(xiàn)狀，分析當前模式的不足，深入探討語音交互技術在軌道交通乘客信息交互中的可行性，并將語音交互技術整合在軌道交通各乘客服務系統(tǒng)中，構(gòu)建智能化的信息交互新模式。

1需求及問題

1.1信息交互需求

根據(jù)乘客的軌道交通出行過程，其與軌道交通的信息交互可分為主動式交互和被動式交互兩大類。其中，主動式交互是指乘客根據(jù)出行需要，主動與軌道交通車站各系統(tǒng)進行人機信息交互或與運營人員進行溝通，解決出行過程中的各類問題；被動式交互是指為滿足廣大乘客出行需求，通過廣播、乘客信息顯示屏等，軌道交通主動、無差別地告知乘客有關出行信息，乘客根據(jù)出行需求，自主選擇信息的接收。乘客與軌道交通信息交互類型具體如圖1所示。由圖1可知，當被動式交互所提供的的信息不能滿足乘客的出行需求時，乘客將通過問詢等主動式交互獲取相關出行信息。被動式信息交互模式下，乘客只需接收出行信息即可，與軌道交通并無復雜的交互過程；主動式信息交互模式下，乘客需求主要集中在票務處理、客運人工服務兩方面，且需求因人而異，種類豐富，對票務設備及客運人員的要求較高。

1.2存在的問題

自助售票機（TiketVendingMachine,TVM）及客服中心作為乘客主動信息交互的重要窗口，與乘客進行信息交互時，面臨流程繁瑣、查詢困難、防疫等難題。1）購票流程繁瑣，站點查詢困難，最短路徑不清。網(wǎng)絡化運營條件下，TVM人機交互界面按鍵密集，操作流程繁雜。對購票流程、站點不熟悉的乘客，購票時需要進行摸索，且其選擇的目的站點未必是距離出行目的地的最優(yōu)站點，乘客購票時間長，出行體驗差。2）人力成本高，工作壓力大。軌道交通車站客運人員采用三班輪流值守模式，人員編制較多，運營人力成本高。同時，客運人員需要耗費大量的時間及精力掌握業(yè)務知識，面對乘客多變的需求，當溝通不暢時，易產(chǎn)生負面情緒，影響軌道交通形象。3）站外問詢困難。當前，乘客站外問詢、投訴的主要途徑為客服電話、官網(wǎng)、公眾號等[5]。但人工客服電話資源有限，占線情況嚴重，難以滿足全線網(wǎng)乘客的問詢需求；而官網(wǎng)、公眾號等途徑，乘客訴求需轉(zhuǎn)交后臺人工處理，流程較長，缺乏時效性。4）新冠疫情防疫。無論是TVM購票，還是客運問詢，乘客需與設備及運營人員面對面直接接觸。軌道交通車站密閉環(huán)境，設備及運營人員面對大量的乘客，極易接觸新冠病毒，并傳播給廣大乘客[6]。因此，在疫情防控常態(tài)化情況下，應在滿足乘客信息交互的同時，盡量減少乘客與車站設備及客運人員的接觸。

2語音交互應用場景

2.1語音交互

語音交互技術，是以語音作為主要的信息載體，使機器具備能說會聽、學習思考的能力，從而實現(xiàn)人類與機器之間類似人類互相之間的自然語音交互過程[7]。語音交互包含語音識別（AutomaticSpeechRecognition，ASR）、自然語言處理（NaturalLanguageProcessing，NLP）以及語音合成（Text-To-Speech，TTS）3部分。ASR技術可以將乘客的語音信息轉(zhuǎn)化為文本信息；NLP技術進一步將文本信息轉(zhuǎn)化為計算機語言，以便設備能夠理解乘客的語音信息，而TTS技術則是將系統(tǒng)存儲的文本信息合成為語音，并通過麥克風等傳達給乘客。

2.2場景分析

針對TVM購票處理流程繁瑣等缺點，可將ASR、NLP等技術應用到軌道自動售檢票系統(tǒng)中，為乘客提供語音交互購票環(huán)境，簡化操作程序、減少人機觸摸交互。通過人機對話，TVM可以準確地判斷乘客的購票意圖，有效節(jié)約了乘客的購票時間，提升單臺設備售票能力，提升了乘客購票體驗。針對客運人工服務效率低、成本高、壓力大等問題，可將ASR、NLP、TTS等技術應用到客服系統(tǒng)中，為乘客提供語音交互問詢等服務。降低運營成本的同時，減少人員接觸，提高服務效率，提高智能化服務水平。

3實施方案

語音交互功能的實現(xiàn)既需要前端語音處理模塊，也需要后端語音處理平臺的支持。因此，在AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)的基礎上，通過搭建語音服務平臺，并在終端設備上集成語音處理模塊，構(gòu)建語音服務系統(tǒng)，從而為AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)提供語音交互服務。

3.1系統(tǒng)功能

語音服務系統(tǒng)應具備ASR、NLP、對話管理、自然語言生成、TTS等全過程語音服務功能，為語音購票、語音問詢服務等提供技術支撐。語音購票：系統(tǒng)能支持中/英文、全過程無接觸語音識別購票；能對軌道交通具體站點名稱進行精準識別；能將乘客語音信號轉(zhuǎn)換成文字，并在智能服務終端用戶界面上進行顯示；能根據(jù)地名或車站周邊興趣點[8]（PointofInterest,POI）實現(xiàn)站點模糊搜索，準確提供最近地鐵名稱信息，提醒客戶購買對應的地鐵票。語音問詢服務：系統(tǒng)能夠支持開放式語義環(huán)境下的問詢輸入，支持語音模糊問詢、全局上下文分析處理、多輪對話處理，能夠通過分析對話感知對話場景，預測對話意圖，并基于城軌知識庫返回擬人化的語音或文本文件，從而為乘客服務提供自助查詢、自動應答、遠程音視頻對講及站內(nèi)/外地圖導航等語音服務。

3.2系統(tǒng)架構(gòu)

作為AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，語音服務系統(tǒng)與AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)深度融合，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。由圖2可知，AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)為語音交互技術的實現(xiàn)提供了應用環(huán)境。語音平臺在既有語音交互技術的基礎上，根據(jù)軌道交通語音交互場景，專門制定符合軌道交通業(yè)務需求的語音信號算法、站點/地名識別訓練及軌道行業(yè)技能。地圖軟件、客服助手軟件、城軌知識庫等系統(tǒng)為模糊語音查詢、地圖導航、自助查詢等語音交互功能的實現(xiàn)提供配套支持。

3.3城軌知識庫

知識庫是人機交互的“大腦”，為人機語音交互提供數(shù)據(jù)支撐。針對軌道交通人機交互場景及業(yè)務需求，需結(jié)合軌道交通相關數(shù)據(jù)，建立基于自然語言理解的城軌知識庫，內(nèi)容如圖3所示。由圖3可知，城軌知識庫分為車站數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及票務政策、安全法規(guī)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)兩大類。城軌知識庫應開放與軌交生產(chǎn)系統(tǒng)、服務系統(tǒng)的接口，實時更新運營信息、乘客失物報送信息、投訴信息等，也可由運營人員手動進行批量數(shù)據(jù)導入，快速修改知識問答，從而實現(xiàn)知識庫的快速更新，以便不斷優(yōu)化、提升語音服務水平。

3.4既有系統(tǒng)調(diào)整

為實現(xiàn)語音交互功能，需對AFC系統(tǒng)及客服系統(tǒng)進行軟硬件的調(diào)整，從而將語音交互整合在有關系統(tǒng)中。在終端設備硬件方面，需增加語音控制模塊、麥克風、攝像頭等模塊，以實現(xiàn)語音的采集、預處理及語音回復等終端語音功能。新增硬件應充分利用既有設備內(nèi)部空間，實現(xiàn)設備整體美觀的同時，采用抗噪語音識別技術[9]，優(yōu)化語音處理算法，有效地屏蔽左、右、后方的人聲干擾，保證TVM流暢的語音交互體驗。在終端設備軟件方面，需在增加語音模塊與設備上位機數(shù)據(jù)接口的同時，根據(jù)語音交互場景，優(yōu)化人機交互界面，調(diào)整人機交互流程，從而為乘客、后臺客服人員提供人性化語音交互環(huán)境。

4應用案例

蘇州軌道交通積極探索語音交互技術在軌道交通的應用前景，在既有線試點語音購票功能，并在新線建設過程中全面推進語音交互技術在AFC、智能客服系統(tǒng)中的使用。通過與傳統(tǒng)購票方式對比，語音購票模式可極大的提高購票效率，且1m范圍內(nèi)普通話的識別率可以達到95%，能夠滿足各類乘客的語音購票需求。為確保語音交互的準確性、人性化，系統(tǒng)采用任務型對話[10]、知識型問答等關鍵技術，給予乘客準確、詳盡、專業(yè)的回答；為確保信息交互效率，除軌道交通車站智能客服等設備終端外，還將在電話、網(wǎng)頁、APP等客戶側(cè)，為乘客提供語音自助服務，提高服務水平。

5結(jié)束語

語音交互技術為軌道交通乘客信息交互提供了新途徑。通過分析軌道交通乘客信息交互的現(xiàn)狀，深入探討了語音交互技術在乘客服務中的應用方向及實施方案。語音交互技術作為軌道交通智能化發(fā)展的重要方向，應進一步探討其在設備智能化管理、運營管理等方面的應用，在乘客人機語音交互的基礎上，實現(xiàn)運營管理人員與軌道交通各機電系統(tǒng)的語音交互，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化管理。

參考文獻

人機交互技術范文第5篇

一、認真學習技術業(yè)務，掌握設備維護技能

我于年月份至年月份在擔任程控交換機維護工作。這也是參加工作以來走上的第一個工作崗位。其實，的設備維護工作是以交換設備為主的，還包括市話測量、電源、傳輸、油機等設備的綜合維護工作。在綜合維護工作中，始終堅持“理論聯(lián)系實際”的原則，邊學邊用，不斷提升了專業(yè)維護技能。

俗話說：“工欲善其事，必先利其器”。在學習專業(yè)技術理論上，采取內(nèi)外結(jié)合的原則，以自學為主，以公司培訓為輔，畢竟外出培訓的時間是極為有限的。幾年來，我一直保持了不間斷的學習，并在實際工作中發(fā)揮了有效的指導作用。

孔子曰：“三人行，必有我?guī)熝伞�。因此，在實際工作中，我力誡形式主義，一直保持謙虛謹慎、不驕不躁的作風，遇到不能處理的障礙，及時請教有豐富經(jīng)驗的老師傅，既及時恢復了正常通信，又學到了技術本領。在幾年的時間中，我先后掌握了交換機的局數(shù)據(jù)及用戶數(shù)據(jù)的操作；對SDH設備的性能有了進一步的了解；對電源設備的工作原理有了更加深入的認識；對于ISDN、寬帶設備及終端維護積累了一定的經(jīng)驗，總計為ISDN及寬帶用戶排除終端障礙200余次。此外，在多次大型割接中，圓滿完成了上級布置的工作任務。

二、奮力進取，努力向技術管理復合型方向發(fā)展

年10月，因工作需要，被調(diào)入縣公司負責機房環(huán)境整治、交換設備維護等工作。由技術崗位轉(zhuǎn)變到技術管理崗位對我提出了新的更高標準的要求，也為綜合素質(zhì)的提升創(chuàng)造了一個良好的機會。

對于綜合工作，我合理規(guī)劃時間，統(tǒng)籌安排工作，確保了各項工作不掉隊。特別在機房環(huán)境整治上，我以市公司的相關要求為標準，從細節(jié)上下功夫，與建設維護部門相互協(xié)作，取得了良好效果。在歷次安全檢查中，市公司都給予了認可，同時也指出了不足。對此，我認真總結(jié)并及時完成了整改。

我有時感覺壓力很大，感覺到知識不夠用。于是，我利用工作之余的分分秒秒，學習了關系工作各方面的知識，隨著知識與經(jīng)驗的積累，處理起工作來可以游刃有余了。

但是，這距離多面手的要求來說，還有很大的差距。但是，我相信持續(xù)的努力總會有成效的。

三、做好本職工作，努力踐行“三個代表”