Jäta hüvasti oma hiire ja klaviatuuriga, uute kasutajaliidestega inimkonna ümberdefineerimiseks: arvutite tulevik P1

Esiteks olid need perfokaardid; siis oli see ikooniline hiir ja klaviatuur. Tööriistad ja süsteemid, mida kasutame arvutitega suhtlemiseks, võimaldavad meil juhtida ja ehitada ümbritsevat maailma viisil, mida meie esivanemad ei kujuta ettegi. Oleme jõudnud kaugele, et olla kindel, kuid mis puudutab kasutajaliidese valdkonda (UI, vahendid, mille abil me arvutisüsteemidega suhtleme), pole me veel midagi näinud.

Mõned võivad öelda, et on veider alustada oma Future of Computers sarja peatükiga kasutajaliidese kohta, kuid see, kuidas me arvuteid kasutame, annab tähenduse selle sarja ülejäänud osades uuritavatele uuendustele.

Iga kord, kui inimkond leiutas uue suhtlusvormi – olgu selleks kõne, kirjasõna, trükipress, telefon, Internet –, õitses meie kollektiivne ühiskond uute ideede, uute kogukonnavormide ja täiesti uute tööstusharudega. Järgmisel kümnendil toimub järgmine areng, järgmine kvanthüpe suhtluses ja vastastikuses ühenduvuses, mida täielikult vahendavad mitmed tulevased arvutiliidesed … ja see võib lihtsalt ümber kujundada inimeseks olemise.

Mis on ikkagi "hea" kasutajaliides?

Arvutite torkimise, näppimise ja pühkimisajastu, et panna need tegema seda, mida me tahtsime, algas üle kümne aasta tagasi. Paljude jaoks sai see alguse iPodist. Kui kunagi olime harjunud klõpsama, tippima ja tugevatele nuppudele alla vajutama, et oma tahtest masinatele edastada, siis iPod populariseeris kontseptsiooni ringil vasakule või paremale libistada, et valida muusikat, mida kuulata.

Puutetundliku ekraaniga nutitelefonid tulid turule varsti pärast seda, tuues turule mitmeid muid puutetundlikke käsuviipsid, nagu näiteks torkamine (nupu vajutamise simuleerimiseks), pigistamine (sisse- ja väljasuumimiseks), vajutamine, hoidmine ja lohistamine. Need puutetundlikud käsud saavutasid avalikkuses kiiresti tähelepanu mitmel põhjusel: need olid uued. Kõik lahedad (kuulsad) lapsed tegid seda. Puutetundliku ekraani tehnoloogia muutus odavaks ja peavooluks. Kuid ennekõike tundusid liigutused intuitiivsed, loomulikud.

See on hea arvuti kasutajaliidese eesmärk: tarkvara ja seadmetega suhtlemiseks loomulikumate viiside loomine. Ja see on põhiprintsiip, mis juhib tulevasi kasutajaliidese seadmeid, mida hakkate tundma õppima.

Torkib, näpistab ja pühib õhku

Alates 2018. aastast on nutitelefonid asendanud tavalised mobiiltelefonid suures osas arenenud maailmas. See tähendab, et suur osa maailmast on nüüd tuttav erinevate ülalmainitud puutekäskudega. Rakenduste ja mängude kaudu on nutitelefonide kasutajad õppinud palju erinevaid abstraktseid oskusi, et juhtida taskus istuvaid suhtelisi superarvuteid. 

Just need oskused valmistavad tarbijad ette järgmiseks seadmete laineks – seadmed, mis võimaldavad meil digimaailma lihtsamini ühendada meie reaalse keskkonnaga. Nii et vaatame mõningaid tööriistu, mida kasutame oma tulevikumaailmas navigeerimiseks.

Vabas õhus liigutustega juhtimine. 2018. aasta seisuga oleme endiselt puutetundliku juhtimise mikroajastul. Me ikka torkame, näpistame ja pühime läbi oma liikuva elu. Kuid see puutetundlik juhtimine annab aeglaselt teed vabas õhus toimuvale žestide juhtimisele. Sealsete mängijate jaoks võis teie esimene suhtlemine sellega olla üliaktiivsete Nintendo Wii mängude või Xbox Kinecti mängude mängimine – mõlemad konsoolid kasutavad täiustatud liikumise püüdmise tehnoloogiat, et sobitada mängija liigutused mängu avataridega. 

Noh, see tehnoloogia ei piirdu ainult videomängude ja rohelise ekraaniga filmitegemisega, vaid peagi siseneb see laiemale tarbeelektroonika turule. Üks rabav näide sellest, kuidas see välja näha võib, on Google'i ettevõtmine nimega Project Soli (vaadake selle hämmastavat ja lühikest demovideot siin). Selle projekti arendajad kasutavad miniradarit, et jälgida teie käe ja sõrmede peeneid liigutusi, et simuleerida torkamist, pigistamist ja nipsutamist vabas õhus, mitte vastu ekraani. See on selline tehnoloogia, mis aitab muuta kantavaid esemeid hõlpsamini kasutatavaks ja seeläbi laiemale publikule atraktiivsemaks.

Kolmemõõtmeline liides. Viies seda vabas õhus viipejuhtimist oma loomulikus arengus edasi, võime 2020. aastate keskpaigaks näha traditsioonilist töölaualiidest – usaldusväärset klaviatuuri ja hiirt – aeglaselt asendamas žestiliidesega, samas stiilis, mida populariseeris film Minority. Aruanne. Tegelikult töötab John Underkoffler, kasutajaliidese uurija, teadusnõustaja ja Minority Reporti holograafiliste žestiliidese stseenide leiutaja praegu päriselu versioon—tehnoloogia, mida ta nimetab inimese ja masina liidese ruumiliseks töökeskkonnaks. (Tõenäoliselt peab ta selle jaoks sobiva akronüümi välja mõtlema.)

Seda tehnoloogiat kasutades istute või seisate ühel päeval suure ekraani ees ja kasutate arvuti käsutamiseks erinevaid käeliigutusi. See näeb tõesti lahe välja (vt ülaltoodud linki), kuid nagu võite arvata, võivad käeliigutused olla suurepärased telekanalite vahelejätmiseks, linkidele osutamiseks/klõpsamiseks või kolmemõõtmeliste mudelite kujundamiseks, kuid pika kirjutamise korral need nii hästi ei tööta. esseed. Sellepärast, kuna vabaõhu liigutuste tehnoloogia lisatakse järk-järgult üha enamasse olmeelektroonikasse, lisanduvad sellele tõenäoliselt täiendavad kasutajaliidese funktsioonid, nagu täiustatud häälkäsklused ja vikerkesta jälgimise tehnoloogia. 

Jah, tagasihoidlik füüsiline klaviatuur võib veel 2020. aastateni ellu jääda.

Haptilised hologrammid. Hologrammid, mida me kõik oleme isiklikult või filmides näinud, on tavaliselt 2D või 3D valguse projektsioonid, mis näitavad õhus hõljuvaid objekte või inimesi. Kõigil neil projektsioonidel on ühine see, et kui te sirutaksite käe nende haaramiseks, saaksite vaid käputäie õhku. 2020. aastate keskpaigaks see nii ei ole.

Uued tehnoloogiad (vt näiteid: üks ja kaks). Olenevalt kasutatavast tehnikast, olgu selleks ultrahelilained või plasmaprojektsioon, avavad haptilised hologrammid täiesti uue digitaalsete toodete tööstuse, mida saame reaalses maailmas kasutada.

Mõelge sellele, füüsilise klaviatuuri asemel võib teil olla holograafiline klaviatuur, mis annab teile füüsilise trükkimise tunde, olenemata sellest, kus ruumis seisate. See tehnoloogia on see, mis süvalaiendab Minority Report vabaõhuliides ja võib-olla lõpetada traditsioonilise töölaua ajastu.

Kujutage ette järgmist: suuremahulise sülearvuti kaasas kandmise asemel võiksite ühel päeval kaasas kanda väikest ruudukujulist vahvlit (võib-olla õhukese välise kõvaketta suurust), mis projitseerib puutetundliku ekraani ja klaviatuuri hologrammi. Kui astute sammu võrra kaugemale, kujutage ette kontorit, kus on ainult laud ja tool, siis lihtsa häälkäsklusega projitseerib kogu kontor end teie ümber – holograafiline tööjaam, seinakaunistused, taimed jne. Tulevikus mööbli või kaunistuse ostmiseks võib hõlmata rakenduste poe külastust koos Ikea külastusega.

Rääkige oma virtuaalse assistendiga

Samal ajal, kui kujundame aeglaselt ümber puutetundliku kasutajaliidese, on tekkimas uus ja üksteist täiendav kasutajaliidese vorm, mis võib tavainimesele tunduda veelgi intuitiivsem: kõne.

Amazon tegi kultuurilise plahvatuse oma kunstlikult intelligentse (AI) isikliku assistendi süsteemi Alexa ja sellega koos välja antud erinevate häälaktiveeritavate koduabiliste toodetega. Google, AI oletatav liider, tormas eeskuju järgima oma koduabiliste toodete komplektiga. Ja üheskoos on nende kahe tehnoloogiahiiglase kombineeritud mitme miljardi suurune konkurents viinud häälaktiveeritud tehisintellekti toodete ja assistentide kiire ja laialdase aktsepteerimiseni üldisel tarbijaturul. Ja kuigi selle tehnoloogia jaoks on alles algusaeg, ei tohiks seda varajast kasvuspurti alahinnata.

Olenemata sellest, kas eelistate Amazoni Alexat, Google'i assistenti, iPhone'i Sirit või Windows Cortanat, need teenused võimaldavad teil oma telefoni või nutiseadmega liidestuda ja lihtsate suuliste käskude abil pääseda ligi veebi teadmistepangale, andes neile "virtuaalsetele abilistele" teada, mida sa soovid.

See on hämmastav inseneritöö. Ja kuigi see pole päris täiuslik, paraneb tehnoloogia kiiresti; näiteks Google teatas 2015. aasta mais, et selle kõnetuvastustehnoloogia veamäär on nüüd vaid kaheksa protsenti ja see väheneb. Kui kombineerite selle langeva veamäära tohutute uuendustega, mis toimuvad mikrokiipide ja pilvandmetöötlusega (mida kirjeldatakse sarja tulevastes peatükkides), võime eeldada, et virtuaalsed assistendid muutuvad 2020. aastaks meeldivalt täpseks.

Veelgi parem, praegu kavandatavad virtuaalsed assistendid ei mõista mitte ainult suurepäraselt teie kõnet, vaid mõistavad ka teie esitatud küsimuste tausta; nad tunnevad ära kaudsed signaalid, mida teie hääletoon annab; nad võtavad teiega isegi pikaajalisi vestlusi, Tema-stiilis.

Üldiselt saavad kõnetuvastuspõhised virtuaalsed assistendid peamiseks viisiks, kuidas me oma igapäevaste teabevajaduste rahuldamiseks veebi pääseme. Vahepeal domineerivad meie vaba aja veetmise ja tööle keskendunud digitaalsed tegevused tõenäoliselt varem uuritud kasutajaliidese füüsilised vormid. Kuid see pole meie kasutajaliidese teekonna lõpp, kaugel sellest.

kantavad

Me ei saa arutleda kasutajaliidese üle, mainimata ka kantavaid seadmeid – seadmeid, mida kannate või isegi sisestate kehasse, et aidata teil ümbritseva maailmaga digitaalselt suhelda. Sarnaselt hääleassistentidele mängivad need seadmed digitaalse ruumiga suhtlemisel toetavat rolli; kasutame neid konkreetsetel eesmärkidel konkreetses kontekstis. Kuna aga kirjutasime an terve peatükk kantavate esemete kohta meie Interneti tulevik seeriat, me ei lasku siin üksikasjalikumalt.

Meie reaalsuse suurendamine

Edaspidi integreerides kõik ülalmainitud tehnoloogiad on virtuaalreaalsus ja liitreaalsus.

Põhitasemel on liitreaalsus (AR) tehnoloogia kasutamine reaalse maailma taju digitaalseks muutmiseks või parandamiseks (mõelge Snapchati filtritele). Seda ei tohi segi ajada virtuaalreaalsusega (VR), kus reaalne maailm asendatakse simuleeritud maailmaga. AR-ga näeme ümbritsevat maailma erinevate filtrite ja kihtide kaudu, mis on rikas kontekstuaalse teabega, mis aitab meil maailmas reaalajas paremini navigeerida ja (väidetavalt) rikastada meie reaalsust. Uurime põgusalt mõlemat äärmust, alustades VR-ist.

Virtuaalne reaalsus. Põhitasemel on virtuaalreaalsus (VR) tehnoloogia kasutamine reaalsuse kaasahaarava ja veenva audiovisuaalse illusiooni digitaalseks loomiseks. Ja erinevalt AR-st, mis praegu (2018) kannatab paljude tehnoloogiliste ja sotsiaalsete takistuste all, enne kui see massiturul heakskiitu saavutab, on VR populaarkultuuris olnud aastakümneid. Oleme seda näinud paljudes tulevikku suunatud filmides ja telesaadetes. Paljud meist on isegi proovinud VR-i primitiivseid versioone vanades mängusaalides ning tehnoloogiale suunatud konverentsidel ja messidel.

Seekord on erinev see, et tänapäeva VR-tehnoloogia on kättesaadavam kui kunagi varem. Tänu erinevate võtmetehnoloogiate (algselt nutitelefonide tootmiseks kasutatud) miniaturiseerimisele on VR-peakomplektide hind langenud tasemeni, kus võimsad ettevõtted, nagu Facebook, Sony ja Google, annavad nüüd igal aastal massidele taskukohaseid VR-peakomplekte.

See kujutab endast täiesti uue massituru meediumi algust, mis meelitab järk-järgult tuhandeid tarkvara- ja riistvaraarendajaid. Tegelikult toovad 2020. aastate lõpuks VR-rakendused ja mängud rohkem allalaadimisi kui traditsioonilised mobiilirakendused.

Haridus, tööalane koolitus, ärikohtumised, virtuaalturism, mängud ja meelelahutus – need on vaid mõned paljudest rakendustest, mis on odavad, kasutajasõbralikud ja realistlikud VR-i võimed täiustada (kui mitte täielikult häirida). Kuid erinevalt sellest, mida oleme näinud ulmeromaanides ja filmides, on tulevik, kus inimesed veedavad terve päeva VR-maailmades, aastakümnete kaugusel. See tähendab, et see, mida me terve päeva kasutame, on AR.

Liitreaalsus. Nagu varem märgitud, on AR-i eesmärk toimida digitaalse filtrina, mis täiendab teie ettekujutust reaalsest maailmast. Teie ümbrust vaadates võib AR parandada või muuta teie ettekujutust teie keskkonnast või pakkuda kasulikku ja kontekstuaalselt asjakohast teavet, mis aitab teil keskkonda paremini mõista. Selle väljanägemise paremaks mõistmiseks vaadake allolevaid videoid:

Esimene video pärineb AR tõusvalt liidrilt Magic Leapilt:

Järgmisena on Keiichi Matsuda lühifilm (6 min) sellest, kuidas AR 2030. aastateks välja näeb:

Ülaltoodud videote põhjal võite ette kujutada peaaegu piiramatut arvu rakendusi, mida AR-tehnoloogia ühel päeval lubab, ja just sel põhjusel on enamik tehnika suurimaid mängijaid...Google, õun, Facebook, Microsoft, Baidu, Intelja palju muud – investeerivad juba palju AR-uuringutesse.

Varem kirjeldatud holograafilistele ja vabaõhuliidestele tuginedes kaotab AR lõpuks enamiku traditsioonilistest arvutiliidestest, millega tarbijad on seni üles kasvanud. Näiteks milleks omada laua- või sülearvutit, kui võite ette libistada AR-prillid ja näete virtuaalset laua- või sülearvutit otse teie ees. Samuti teie AR-prillid (ja hiljem AR kontaktläätsed) kaotab teie füüsilise nutitelefoni. Oh, ja ärgem unustagem oma telereid. Teisisõnu, suurem osa tänapäevasest suurest elektroonikast digiteeritakse rakenduse kujul.

Ettevõtted, kes investeerivad varakult tulevaste AR-operatsioonisüsteemide või digitaalkeskkondade kontrollimiseks, häirivad ja haaravad kontrolli suure osa tänapäeva elektroonikasektorist. Lisaks on AR-l ka mitmesuguseid ärirakendusi sellistes sektorites nagu tervishoid, disain/arhitektuur, logistika, tootmine, sõjandus ja muud rakendused, mida käsitleme oma sarjas Interneti tulevik.

Ja veel, see ei ole ikka veel koht, kus kasutajaliidese tulevik ei lõpe.

Sisenege aju-arvuti liidesega maatriksisse

On veel üks suhtlusvorm, mis on masinate juhtimisel veelgi intuitiivsem ja loomulikum kui liikumine, kõne ja AR: mõte ise.

See teadus on bioelektroonika valdkond nimega Brain-Computer Interface (BCI). See hõlmab aju skaneerimise seadme või implantaadi kasutamist, et jälgida ajulaineid ja seostada need käskudega, et juhtida kõike, mida arvuti juhib.

Tegelikult poleks te võib-olla sellest aru saanud, kuid BCI algusaeg on juba alanud. Nüüd on amputeeritud roboti jäsemete testimine mida juhib otse mõistus, mitte kandja kännu külge kinnitatud andurite kaudu. Samuti on praegu raske puudega inimesed (nt kvadripleegiaga inimesed). kasutades BCI-d oma mootoriga ratastoolide juhtimiseks ja manipuleerida robotkätega. Kuid amputeeritute ja puuetega inimeste aitamine iseseisvamaks eluks ei ole see, milleks BCI suudab. Siin on lühike nimekiri praegu käimasolevatest katsetest:

Asjade kontrollimine. Teadlased on edukalt näidanud, kuidas BCI võimaldab kasutajatel juhtida majapidamisfunktsioone (valgustus, kardinad, temperatuur), aga ka mitmesuguseid muid seadmeid ja sõidukeid. Vaata demonstratsioonivideo.

Loomade kontrollimine. Labor testis edukalt BCI katset, kus inimene suutis teha a laborirott liigutab saba kasutades ainult tema mõtteid.

Ajust tekstiks. Halvatud mees kasutas ajuimplantaati tippida kaheksa sõna minutis. Vahepeal meeskonnad US ja Saksamaa arendavad süsteemi, mis dekodeerib ajulaineid (mõtteid) tekstiks. Esialgsed katsed on osutunud edukaks ja nad loodavad, et see tehnoloogia ei aita mitte ainult tavalist inimest, vaid annab ka raskete puuetega inimestele (nagu tuntud füüsik Stephen Hawking) võimaluse maailmaga hõlpsamini suhelda.

Ajust ajule. Rahvusvaheline teadlaste meeskond suutis jäljendavad telepaatiat pannes ühel Indiast pärit inimesel mõtlema sõna "tere" ja BCI kaudu teisendati see sõna ajulainetest kahendkoodiks ja saadeti seejärel meiliga Prantsusmaale, kus see kahendkood muudeti tagasi ajulaineteks, et vastuvõttev isik seda tajuks. . Ajudevaheline suhtlus, inimesed!

Unistuste ja mälestuste salvestamine. Californias Berkeley teadlased on muutmisel saavutanud uskumatuid edusamme ajulained kujutisteks. Katsealustele esitati BCI anduritega ühendatud pildiseeria. Need samad pildid taastati seejärel arvutiekraanile. Rekonstrueeritud pildid olid üliteralised, kuid umbes kümme aastat arendusaega arvestades võimaldab see kontseptsiooni tõend ühel päeval GoPro kaamerast loobuda või isegi unenägusid salvestada.

Meist saavad võlurid, ütlete?

Algul kasutame BCI jaoks väliseid seadmeid, mis näevad välja nagu kiiver või juuksepael (2030. aastad), mis lõpuks annavad teed ajuimplantaatidele (2040. aastate lõpp). Lõppkokkuvõttes ühendavad need BCI-seadmed meie meeled digitaalse pilvega ja toimivad hiljem meie mõistuse kolmanda poolkerana – nii et kui meie vasak ja parem ajupoolkera juhivad meie loovust ja loogikavõimet, siis see uus, pilvega toidetav digitaalne poolkera hõlbustab võimeid. kus inimesed jäävad sageli alla oma tehisintellekti kolleegidele, nimelt kiirus, kordus ja täpsus.

BCI on võti arenevas neurotehnoloogia valdkonnas, mille eesmärk on ühendada meie mõtted masinatega, et saada mõlema maailma tugevused. See on kõigile õige, 2030. aastateks ja 2040. aastate lõpuks süvalaiendatuna kasutavad inimesed BCI-d nii meie aju uuendamiseks kui ka üksteise ja loomadega suhtlemiseks, arvutite ja elektroonika juhtimiseks, mälestuste ja unistuste jagamiseks ning veebis navigeerimiseks.

Ma tean, mida sa mõtled: Jah, see eskaleerus kiiresti.

Kuid nii põnevad kui kõik need kasutajaliidese edusammud on, pole need kunagi võimalikud ilma sama põnevate edusammudeta arvutitarkvaras ja riistvaras. Neid läbimurdeid uurib ülejäänud seeria Arvutite tulevik.

Arvutite seeria tulevik

Tarkvaraarenduse tulevik: Arvutite tulevik P2

Digitaalsalvestusrevolutsioon: arvutite tulevik P3

Häiriv Moore'i seadus, mis käivitab mikrokiipide põhjaliku ümbermõtlemise: arvutite tulevik P4

Pilvandmetöötlus muutub detsentraliseerituks: arvutite tulevik P5

Miks riigid võistlevad suurimate superarvutite ehitamise nimel? Arvutite tulevik P6

Kuidas kvantarvutid maailma muudavad: arvutite tulevik P7