Segðu bless við músina og lyklaborðið, ný notendaviðmót til að endurskilgreina mannkynið: Framtíð tölva P1

Í fyrsta lagi voru það gataspil; þá var það helgimynda músin og lyklaborðið. Verkfærin og kerfin sem við notum til að tengjast tölvum eru það sem gerir okkur kleift að stjórna og byggja upp heiminn í kringum okkur á þann hátt sem forfeður okkar geta ekki ímyndað sér. Við höfum náð langt til að vera viss, en þegar kemur að sviði notendaviðmóts (HÍ, aðferðin sem við höfum samskipti við tölvukerfi), höfum við ekki séð neitt ennþá.

Sumir gætu sagt að það sé skrýtið að hefja framtíðartölvu seríuna okkar með kafla um HÍ, en það er hvernig við notum tölvur sem mun gefa merkingu í nýjungarnar sem við skoðum í restinni af þessari seríu.

Í hvert sinn sem mannkynið fann upp nýtt form samskipta – hvort sem það er tal, ritað orð, prentvél, síminn, internetið – blómstraði sameiginlegt samfélag okkar með nýjum hugmyndum, nýjum samfélagsformum og algjörlega nýjum atvinnugreinum. Næsta áratug mun sjá næsta þróun, næsta skammtastökk í samskiptum og samtengingum, algjörlega milliliðið með ýmsum framtíðarviðmótum tölvu ... og það gæti bara endurmótað hvað það þýðir að vera manneskja.

Hvað er „gott“ notendaviðmót, samt?

Tímabilið að pota, klípa og strjúka í tölvur til að fá þær til að gera það sem við vildum hófst fyrir rúmum áratug. Fyrir marga byrjaði þetta með iPod. Þar sem við vorum einu sinni vön að smella, slá og ýta niður á traustum hnöppum til að koma vilja okkar á framfæri við vélar, var iPod vinsæll hugmyndin um að strjúka til vinstri eða hægri á hring til að velja tónlistina sem þú vildir hlusta á.

Snertiskjár snjallsímar komu á markaðinn stuttu eftir það og kynntu fjölda annarra áþreifanlegra skipana eins og pota (til að líkja eftir því að ýta á hnapp), klípa (til að þysja inn og út), ýta, halda og draga. Þessar áþreifanlegu skipanir náðu fljótt fylgi meðal almennings af ýmsum ástæðum: Þær voru nýjar. Allir flottu (frægu) krakkarnir voru að gera það. Snertiskjátækni varð ódýr og almenn. En mest af öllu fannst hreyfingum innsæi, eðlilegt.

Það er það sem gott tölvuviðmót snýst um: Að byggja upp náttúrulegri leiðir til að eiga samskipti við hugbúnað og tæki. Og það er meginreglan sem mun leiða framtíðarviðmótstækin sem þú ert að fara að læra um.

Potta, klípa og strjúka í loftið

Frá og með 2018 hafa snjallsímar komið í stað hefðbundinna farsíma í stórum hluta þróaðra heimsins. Þetta þýðir að stór hluti heimsins er nú kunnugur hinum ýmsu áþreifanlegu skipunum sem nefnd eru hér að ofan. Með öppum og leikjum hafa notendur snjallsíma lært margs konar óhlutbundna færni til að stjórna tiltölulega ofurtölvunum sem sitja í vasa þeirra. 

Það er þessi færni sem mun undirbúa neytendur fyrir næstu bylgju tækja — tæki sem gera okkur kleift að sameina stafræna heiminn á auðveldara með að sameina raunverulegt umhverfi okkar. Svo skulum við kíkja á nokkur af verkfærunum sem við munum nota til að sigla um framtíðarheiminn okkar.

Bendingastýring undir berum himni. Frá og með 2018 erum við enn á öröld snertistjórnunar. Við potum, klípum og strjúkum okkur áfram í gegnum farsímalífið okkar. En þessi snertistýring er hægt og rólega að víkja fyrir tegund af bendingastýringu undir berum himni. Fyrir spilarana þarna úti gæti fyrsta samskipti þín við þetta hafa verið að spila ofvirka Nintendo Wii leiki eða Xbox Kinect leikina - báðar leikjatölvurnar nota háþróaða hreyfimyndatækni til að passa við hreyfingar leikmanna við leikjamyndir. 

Jæja, þessi tækni er ekki bundin við tölvuleiki og kvikmyndagerð á grænum skjá, hún mun brátt fara inn á breiðari rafeindatæknimarkaðinn. Eitt sláandi dæmi um hvernig þetta gæti litið út er Google verkefni sem heitir Project Soli (horfðu á ótrúlegt og stutt kynningarmyndband þess hér). Hönnuðir þessa verkefnis nota litla ratsjá til að fylgjast með fínum hreyfingum handa og fingra til að líkja eftir því að stinga, klípa og strjúka undir berum himni í stað þess að vera á skjánum. Þetta er sú tækni sem mun hjálpa til við að gera wearables auðveldari í notkun og þar með aðlaðandi fyrir breiðari markhóp.

Þrívítt viðmót. Með því að taka þessa bendingarstýringu undir berum himni lengra í náttúrulegri framvindu þess, um miðjan 2020, gætum við séð hefðbundið skjáborðsviðmót - trausta lyklaborðið og músina - hægt og rólega skipt út fyrir bendingarviðmótið, í sama stíl sem myndin, Minority hefur vinsælt Skýrsla. Reyndar vinnur John Underkoffler, HÍ-rannsakandi, vísindaráðgjafi og uppfinningamaður hólógrafískra bendingaviðmótssenna úr Minority Report, að raunveruleg útgáfa— tækni sem hann vísar til sem staðbundið rekstrarumhverfi mann-vélviðmóts. (Hann þarf líklega að koma með handhæga skammstöfun fyrir það.)

Með því að nota þessa tækni muntu einn daginn sitja eða standa fyrir framan stóran skjá og nota ýmsar handahreyfingar til að stjórna tölvunni þinni. Það lítur mjög flott út (sjá tengil hér að ofan), en eins og þú gætir giska á, gætu handbendingar verið frábærar til að sleppa sjónvarpsrásum, benda/smella á tengla eða hanna þrívíddarlíkön, en þær virka ekki svo vel þegar skrifað er langt ritgerðir. Þess vegna, þar sem látbragðstækni undir berum himni er smám saman innifalin í fleiri og fleiri rafeindatækni fyrir neytendur, mun það líklega bætast við viðbótareiginleika við HÍ eins og háþróaða raddskipun og lithimnurakningartækni. 

Já, hógværa, líkamlega lyklaborðið gæti enn lifað inn á 2020.

Haptic heilmyndir. Heilmyndirnar sem við höfum öll séð í eigin persónu eða í kvikmyndum hafa tilhneigingu til að vera 2D eða 3D vörpun ljóss sem sýna hluti eða fólk sveima í loftinu. Það sem þessar áætlanir eiga allar sameiginlegt er að ef þú teygðir þig til að grípa þær myndirðu aðeins fá handfylli af lofti. Það verður ekki raunin um miðjan 2020.

Ný tækni (sjá dæmi: einn og tvö) er verið að þróa til að búa til heilmyndir sem þú getur snert (eða að minnsta kosti líkja eftir snertitilfinningu, þ.e. haptics). Það fer eftir tækninni sem notuð er, hvort sem það er úthljóðsbylgjur eða plasmavörpun, haptic heilmyndir munu opna alveg nýjan iðnað stafrænna vara sem við getum notað í hinum raunverulega heimi.

Hugsaðu um það, í stað líkamlegs lyklaborðs geturðu haft hólógrafískt lyklaborð sem getur gefið þér líkamlega tilfinningu að slá inn, hvar sem þú stendur í herbergi. Þessi tækni er það sem mun almennt Minority Report útiviðmót og hugsanlega enda öld hefðbundins skjáborðs.

Ímyndaðu þér þetta: Í stað þess að bera með þér fyrirferðarmikla fartölvu gætirðu einn daginn borið litla ferhyrndu oblátu (kannski á stærð við þunnan utanáliggjandi harða disk) sem myndi sýna snertanlegum skjá og lyklaborðsheilmynd. Þegar þú ert einu skrefi lengra, ímyndaðu þér skrifstofu með aðeins skrifborði og stól, svo með einfaldri raddskipun varpar heil skrifstofa sjálfri sér í kringum þig - hólógrafísk vinnustöð, veggskreytingar, plöntur o.s.frv. Verslaðu húsgögn eða skreytingar í framtíðinni getur falið í sér heimsókn í app-verslun ásamt heimsókn í Ikea.

Að tala við sýndaraðstoðarmanninn þinn

Þó að við séum hægt og rólega að endurmynda okkur snertiviðmót, þá er að koma fram nýtt og viðbótarform af notendaviðmóti sem kann að finnast meðalmanneskjan enn meira innsæi: tal.

Amazon sló í gegn í menningu með útgáfu gervigreinds (AI) persónulegs aðstoðarkerfis síns, Alexa, og hinum ýmsu raddstýrðu heimilisaðstoðarvörum sem það gaf út samhliða því. Google, sem er ætlaður leiðtogi í gervigreind, flýtti sér að fylgja í kjölfarið með eigin föruneyti af vörum fyrir heimilisaðstoðarmenn. Og samanlagt hefur sameinuð margra milljarða samkeppni þessara tveggja tæknirisa leitt til hraðrar, útbreiddrar viðurkenningar á raddstýrðum, gervigreindarvörum og aðstoðarmönnum á almennum neytendamarkaði. Og þó að það séu enn árdagar fyrir þessa tækni, ætti ekki að vanmeta þennan snemmbúna vaxtarkipp.

Hvort sem þú vilt frekar Alexa frá Amazon, aðstoðarmann Google, iPhone Siri eða Windows Cortana, þá er þessi þjónusta hönnuð til að gera þér kleift að tengjast símanum þínum eða snjalltækinu og fá aðgang að þekkingarbanka vefsins með einföldum munnlegum skipunum og segja þessum „sýndaraðstoðarmönnum“ hvað þú vilt.

Það er ótrúlegt verk í verkfræði. Og jafnvel þótt það sé ekki alveg fullkomið, batnar tæknin hratt; til dæmis Google tilkynnt í maí 2015 að talgreiningartækni hennar hefur nú aðeins átta prósent villuhlutfall og minnkar. Þegar þú sameinar þetta lækkandi villuhlutfall við þær miklu nýjungar sem gerast með örflögur og tölvuský (sem lýst er í næstu köflum seríunnar), getum við búist við að sýndaraðstoðarmenn verði skemmtilega nákvæmir árið 2020.

Jafnvel betra, sýndaraðstoðarmennirnir sem nú er verið að þróa munu ekki aðeins skilja ræðu þína fullkomlega, heldur munu þeir einnig skilja samhengið á bak við spurningarnar sem þú spyrð; þeir munu þekkja óbein merki sem raddblær þinn gefur frá sér; þeir munu jafnvel taka þátt í löngum samtölum við þig, Her-stíl.

Á heildina litið munu sýndaraðstoðarmenn sem byggjast á raddgreiningu verða aðal leiðin sem við fáum aðgang að vefnum fyrir daglegar upplýsingaþarfir okkar. Á sama tíma munu líkamleg form HÍ, sem áður var kannað, líklega ráða yfir tómstunda- og vinnumiðuðum stafrænum athöfnum. En þetta er ekki endirinn á HÍ ferð okkar, langt frá því.

wearables

Við getum ekki fjallað um notendaviðmót án þess að minnast líka á wearables—tæki sem þú notar eða jafnvel setur inn í líkama þinn til að hjálpa þér að eiga stafræn samskipti við heiminn í kringum þig. Eins og raddaðstoðarmenn munu þessi tæki gegna aukahlutverki í því hvernig við tökum þátt í stafræna rýminu; við munum nota þau í sérstökum tilgangi í sérstöku samhengi. Hins vegar, þar sem við skrifuðum an allan kaflinn um wearables í okkar Framtíð internetsins röð, við munum ekki fara nánar út í það hér.

Að auka raunveruleika okkar

Áfram er samþætting allra tækni sem nefnd er hér að ofan sýndarveruleiki og aukinn veruleiki.

Á grunnstigi er aukinn veruleiki (AR) notkun tækni til að breyta eða auka skynjun þína á hinum raunverulega heimi stafrænt (hugsaðu um Snapchat síur). Þessu má ekki rugla saman við sýndarveruleika (VR), þar sem raunverulegur heimur er skipt út fyrir hermaheim. Með AR munum við sjá heiminn í kringum okkur í gegnum mismunandi síur og lög sem eru rík af samhengisupplýsingum sem munu hjálpa okkur að rata betur um heiminn okkar í rauntíma og (að öllum líkindum) auðga veruleika okkar. Við skulum kanna stuttlega báðar öfgarnar, byrja með VR.

Sýndarveruleiki. Á grunnstigi er sýndarveruleiki (VR) notkun tækni til að skapa á stafrænan hátt yfirgripsmikla og sannfærandi hljóð- og myndræna blekkingu um raunveruleikann. Og ólíkt AR, sem nú (2018) þjáist af fjölmörgum tæknilegum og félagslegum hindrunum áður en það öðlast viðurkenningu á fjöldamarkaði, hefur VR verið til í áratugi í dægurmenningunni. Við höfum séð það í miklu úrvali af framtíðarmiðuðum kvikmyndum og sjónvarpsþáttum. Mörg okkar hafa jafnvel prófað frumstæðar útgáfur af VR á gömlum spilasölum og tæknimiðuðum ráðstefnum og viðskiptasýningum.

Það sem er öðruvísi að þessu sinni er að VR tækni í dag er aðgengilegri en nokkru sinni fyrr. Þökk sé smæðun ýmissa lykiltækni (upphaflega notuð til að búa til snjallsíma) hefur kostnaður við VR heyrnartól hækkað í gíg þar sem stórveldisfyrirtæki eins og Facebook, Sony og Google gefa nú árlega út VR heyrnartól á viðráðanlegu verði til fjöldans.

Þetta táknar upphaf algjörlega nýs fjöldamarkaðsmiðils, sem mun smám saman laða að þúsundir hugbúnaðar- og vélbúnaðarframleiðenda. Reyndar, seint á 2020, munu VR öpp og leikir búa til meira niðurhal en hefðbundin farsímaöpp.

Menntun, atvinnuþjálfun, viðskiptafundir, sýndarferðamennska, leikir og afþreying - þetta eru aðeins nokkrar af mörgum forritum sem eru ódýr, notendavæn og raunsæ VR getur og mun auka (ef ekki að öllu leyti truflað). Hins vegar, ólíkt því sem við höfum séð í Sci-Fi skáldsögum og kvikmyndum, er framtíðin þar sem fólk eyðir öllum deginum í VR heimum áratugum í burtu. Sem sagt, það sem við munum eyða allan daginn í að nota er AR.

Aukinn veruleiki. Eins og áður hefur komið fram er markmið AR að virka sem stafræn sía ofan á skynjun þína á hinum raunverulega heimi. Þegar þú horfir á umhverfi þitt getur AR aukið eða breytt skynjun þinni á umhverfi þínu eða veitt gagnlegar og samhengisupplýsingar sem geta hjálpað þér að skilja umhverfið þitt betur. Til að gefa þér betri tilfinningu fyrir því hvernig þetta gæti litið út skaltu skoða myndböndin hér að neðan:

Fyrsta myndbandið er frá nýjum leiðtoga í AR, Magic Leap:

Næst er stuttmynd (6 mín) frá Keiichi Matsuda um hvernig AR gæti litið út fyrir 2030:

Af myndböndunum hér að ofan geturðu ímyndað þér næstum takmarkalausan fjölda forrita sem AR tækni mun einn daginn gera kleift, og það er af þeirri ástæðu sem flestir stærstu leikmenn tækninnar—Google, Apple, Facebook, Microsoft, Baidu, Intel, og fleira—eru nú þegar að fjárfesta mikið í AR rannsóknum.

Byggt á hólógrafískum og opnum bendingaviðmótum sem lýst var áðan, mun AR að lokum eyða flestum hefðbundnum tölvuviðmótum sem neytendur hafa alist upp við hingað til. Til dæmis, hvers vegna að eiga borð- eða fartölvu þegar þú getur sett á þig AR gleraugu og séð sýndarborðborð eða fartölvu birtast beint fyrir framan þig. Sömuleiðis, AR gleraugun þín (og síðar AR augnlinsur) mun hætta með líkamlega snjallsímann þinn. Ó, og við skulum ekki gleyma sjónvörpunum þínum. Með öðrum orðum, flest stór raftæki nútímans verða stafræn í formi apps.

Fyrirtækin sem fjárfesta snemma til að stjórna framtíðar AR stýrikerfum eða stafrænu umhverfi munu í raun trufla og ná yfirráðum yfir stórum hluta rafeindageirans í dag. Á hliðinni mun AR einnig hafa úrval viðskiptaforrita í geirum eins og heilsugæslu, hönnun/arkitektúr, flutninga, framleiðslu, her og fleira, forrit sem við ræðum frekar í Framtíð internetsins röð okkar.

Og samt, þetta er enn ekki þar sem framtíð HÍ endar.

Sláðu inn fylkið með heila-tölvuviðmóti

Það er enn önnur samskiptaform sem er jafnvel leiðandi og eðlilegri en hreyfing, tal og AR þegar kemur að því að stjórna vélum: hugsunin sjálf.

Þessi vísindi eru lífeindafræðisvið sem kallast Brain-Computer Interface (BCI). Það felur í sér að nota heilaskönnunartæki eða ígræðslu til að fylgjast með heilabylgjunum þínum og tengja þær við skipanir til að stjórna öllu sem er keyrt af tölvu.

Reyndar gætir þú ekki áttað þig á því, en upphafsdagar BCI eru þegar byrjaðir. Aflimaðir eru núna prófa útlimi vélfæra stjórnað beint af huganum, í stað þess að nota skynjara sem eru festir við liðþófa notandans. Sömuleiðis er fólk með alvarlega fötlun (eins og fólk með ferfringalínu) núna nota BCI til að stýra vélknúnum hjólastólum sínum og stjórna vélfæravopnum. En að hjálpa aflimuðum og fötluðum að lifa sjálfstæðara lífi er ekki umfang þess sem BCI mun geta. Hér er stuttur listi yfir þær tilraunir sem nú eru í gangi:

Að stjórna hlutum. Vísindamenn hafa sýnt með góðum árangri hvernig BCI getur gert notendum kleift að stjórna heimilisaðgerðum (lýsingu, gluggatjöldum, hitastigi), sem og ýmsum öðrum tækjum og farartækjum. Horfðu á sýnikennslumyndbandið.

Að stjórna dýrum. Rannsóknarstofa prófaði með góðum árangri BCI tilraun þar sem manni tókst að gera a rannsóknarrotta hreyfir skottið að nota aðeins hugsanir sínar.

Heila-til-texta. Lamaður maður notaði heilaígræðslu að slá inn átta orð á mínútu. Á meðan, lið í US og Þýskaland eru að þróa kerfi sem afkóðar heilabylgjur (hugsanir) í texta. Fyrstu tilraunir hafa reynst vel og þær vona að þessi tækni geti ekki aðeins aðstoðað meðalmanninn heldur einnig veitt fólki með alvarlega fötlun (eins og hinn virta eðlisfræðing, Stephen Hawking) getu til að eiga auðveldari samskipti við heiminn.

Heila til heila. Alþjóðlegur hópur vísindamanna gat það líkja eftir fjarskipti með því að láta eina manneskju frá Indlandi hugsa orðið „halló“ og í gegnum BCI var því orði breytt úr heilabylgjum í tvöfalda kóða, síðan sent í tölvupósti til Frakklands, þar sem þessum tvöfalda kóða var breytt aftur í heilabylgjur, til þess að viðtakandinn gæti skynjað það. . Samskipti heila til heila, fólk!

Að skrá drauma og minningar. Vísindamenn í Berkeley, Kaliforníu, hafa náð ótrúlegum framförum í umbreytingu heilabylgjur í myndir. Prófþegum var sýnd röð mynda meðan þeir voru tengdir við BCI skynjara. Þessar sömu myndir voru síðan endurgerðar á tölvuskjá. Endurgerðu myndirnar voru mjög kornóttar en miðað við um áratug af þróunartíma mun þessi sönnun á hugmyndinni gera okkur kleift að hætta við GoPro myndavélina okkar eða jafnvel taka upp drauma okkar.

Við ætlum að verða galdramenn, segirðu?

Í fyrstu munum við nota ytri tæki fyrir BCI sem líta út eins og hjálmur eða hárband (2030s) sem mun að lokum víkja fyrir heilaígræðslu (seint á 2040). Að lokum munu þessi BCI tæki tengja huga okkar við stafræna skýið og síðar virka sem þriðja heilahvel í huga okkar - svo á meðan vinstra og hægra heilahvel okkar stjórna sköpunargáfu okkar og rökfræði, mun þetta nýja, skýfætt stafræna heilahvel auðvelda hæfileika þar sem menn skortir oft AI hliðstæða sína, nefnilega hraða, endurtekningar og nákvæmni.

BCI er lykillinn að vaxandi sviði taugatækni sem miðar að því að sameina huga okkar við vélar til að öðlast styrkleika beggja heima. Það er rétt allir, fyrir 2030 og almennt í lok 2040, munu menn nota BCI til að uppfæra heila okkar sem og samskipti sín á milli og við dýr, stjórna tölvum og raftækjum, deila minningum og draumum og vafra um vefinn.

Ég veit hvað þú ert að hugsa: Já, þetta stækkaði fljótt.

En eins spennandi og allar þessar framfarir við HÍ eru, þá verða þær aldrei mögulegar án jafn spennandi framfara í tölvuhugbúnaði og vélbúnaði. Þessar byltingar eru það sem restin af þessari Future of Computers seríu mun kanna.

Framtíð tölvur röð

Framtíð hugbúnaðarþróunar: Framtíð tölva P2

Stafræna geymslubyltingin: Future of Computers P3

Dvínandi lögmál Moores til að kveikja grundvallar endurhugsun um örflögur: Framtíð tölvunnar P4

Cloud computing verður dreifð: Future of Computers P5

Af hverju keppast lönd við að smíða stærstu ofurtölvurnar? Framtíð tölva P6

Hvernig Quantum tölvur munu breyta heiminum: Future of Computers P7