Atvadieties no peles un tastatūras, jaunām lietotāja saskarnēm, lai no jauna definētu cilvēci: datoru nākotne P1

Pirmkārt, tās bija perfokartes; tad tā bija ikoniskā pele un tastatūra. Rīki un sistēmas, ko izmantojam, lai sadarbotos ar datoriem, ļauj mums kontrolēt un veidot apkārtējo pasauli mūsu senčiem neiedomājamos veidos. Mēs esam nogājuši garu ceļu, lai pārliecinātos, bet, runājot par lietotāja saskarnes jomu (UI, līdzekļi, ar kuriem mēs mijiedarbojamies ar datorsistēmām), mēs vēl neko neesam redzējuši.

Daži varētu teikt, ka ir dīvaini sākt mūsu Future of Computers sēriju ar nodaļu par lietotāja interfeisu, taču tas, kā mēs izmantojam datorus, piešķirs nozīmi jauninājumiem, ko pētām pārējā šīs sērijas daļā.

Katru reizi, kad cilvēce izgudroja jaunu saziņas veidu — vai tā būtu runa, rakstīts vārds, iespiedmašīna, telefons, internets —, mūsu kolektīvā sabiedrība uzplauka ar jaunām idejām, jaunām kopienas formām un pilnīgi jaunām nozarēm. Nākamajā desmitgadē notiks nākamā evolūcija, nākamais kvantu lēciens komunikācijā un savstarpējā savienojamībā, ko pilnībā nodrošinās virkne nākotnes datoru saskarņu… un tas var tikai pārveidot to, ko nozīmē būt cilvēkam.

Kas vispār ir “labs” lietotāja interfeiss?

Pirms vairāk nekā desmit gadiem sākās datoru bakstīšanas, knibināšanas un švīkšanas laikmets, lai viņi darītu to, ko mēs vēlējāmies. Daudziem tas sākās ar iPod. Ja kādreiz mēs bijām pieraduši klikšķināt, rakstīt un spiest uz leju pret izturīgajām pogām, lai paziņotu par savām vēlmēm iekārtām, iPod popularizēja koncepciju, velkot pa kreisi vai pa labi pa apli, lai atlasītu mūziku, kuru vēlaties klausīties.

Skārienekrāna viedtālruņi tirgū parādījās neilgi pēc tam, ieviešot virkni citu taustāmu komandu uzvedņu, piemēram, bakstīšanu (lai imitētu pogas nospiešanu), saspiešanu (lai tuvinātu un tālinātu), nospiešanu, turēšanu un vilkšanu. Šīs taustes komandas ātri iekaroja sabiedrību vairāku iemeslu dēļ: tās bija jaunas. Visi foršie (slavenie) bērni to darīja. Skārienekrāna tehnoloģija kļuva lēta un plaši izplatīta. Bet galvenokārt kustības bija intuitīvas, dabiskas.

Lūk, kas ir labs datora lietotāja interfeiss: dabiskāku veidu izveide, kā mijiedarboties ar programmatūru un ierīcēm. Un tas ir pamatprincips, kas vadīs turpmākās lietotāja interfeisa ierīces, par kurām jūs gatavojaties uzzināt.

Bakstīšana, knibināšana un vilkšana pa gaisu

No 2018. gada viedtālruņi ir aizstājuši standarta mobilos tālruņus lielākajā daļā attīstīto pasaules valstu. Tas nozīmē, ka liela daļa pasaules tagad zina dažādas iepriekš minētās taustes komandas. Izmantojot lietotnes un spēles, viedtālruņu lietotāji ir apguvuši dažādas abstraktas prasmes, lai kontrolētu relatīvos superdatorus, kas atrodas viņu kabatās. 

Šīs prasmes sagatavos patērētājus nākamajam ierīču vilnim — ierīcēm, kas ļaus mums vieglāk sapludināt digitālo pasauli ar mūsu reālo vidi. Tāpēc apskatīsim dažus rīkus, ko izmantosim, lai orientētos mūsu nākotnes pasaulē.

Brīvdabas žestu vadība. 2018. gadā mēs joprojām atrodamies skārienvadības mikro laikmetā. Mēs joprojām bakstām, kniebām un velkam cauri mobilajām dzīvēm. Taču šī pieskāriena vadība pamazām kļūst par brīvdabas žestu vadības veidu. Spēlētājiem, iespējams, pirmā saskarsme ar šo spēli bija pārāk aktīva Nintendo Wii vai Xbox Kinect spēļu spēlēšana — abās konsolēs tiek izmantota uzlabota kustības uztveršanas tehnoloģija, lai saskaņotu spēlētāju kustības ar spēles iemiesojumiem. 

Šī tehnoloģija neaprobežojas tikai ar videospēlēm un zaļo ekrānu filmu veidošanu, tā drīz nonāks plašākā plaša patēriņa elektronikas tirgū. Viens spilgts piemērs tam, kā tas varētu izskatīties, ir Google uzņēmums ar nosaukumu Project Soli (noskatieties tā pārsteidzošo un īso demonstrācijas video šeit). Šī projekta izstrādātāji izmanto miniatūru radaru, lai izsekotu jūsu rokas un pirkstu smalkajām kustībām, lai imitētu bakstīšanu, saspiešanu un vilkšanu brīvā dabā, nevis pret ekrānu. Šī ir tehnoloģija, kas palīdzēs padarīt valkājamas ierīces vieglāk lietojamas un tādējādi pievilcīgākas plašākai auditorijai.

Trīsdimensiju interfeiss. Izmantojot šo brīvdabas žestu vadību tās dabiskajā gaitā, līdz 2020. gadu vidum mēs varam redzēt, ka tradicionālo darbvirsmas saskarni — uzticamo tastatūru un peli — lēnām nomainīs žestu interfeiss tādā pašā stilā, ko popularizēja filma Minority. Ziņot. Faktiski Džons Underkoffler, lietotāja interfeisa pētnieks, zinātnes padomnieks un hologrāfisko žestu saskarnes ainu izgudrotājs no Minority Report, pašlaik strādā pie reālās dzīves versija— tehnoloģija, ko viņš dēvē par cilvēka un mašīnas saskarnes telpisko darbības vidi. (Viņam, iespējams, būs jāizdomā ērts saīsinājums.)

Izmantojot šo tehnoloģiju, jūs kādu dienu sēdēsit vai stāvēsit liela displeja priekšā un izmantosiet dažādus roku žestus, lai vadītu datoru. Tas izskatās ļoti forši (skatiet saiti iepriekš), taču, kā jūs varētu nojaust, roku žesti varētu būt lieliski piemēroti, lai izlaistu TV kanālus, norādītu/noklikšķinātu uz saitēm vai veidotu trīsdimensiju modeļus, taču tie nedarbosies tik labi, rakstot gari. esejas. Tāpēc, tā kā brīvdabas žestu tehnoloģija pakāpeniski tiek iekļauta arvien vairāk plaša patēriņa elektronikas, tai, iespējams, pievienosies papildu lietotāja interfeisa funkcijas, piemēram, uzlabotas balss komandas un varavīksnenes izsekošanas tehnoloģija. 

Jā, pieticīgā, fiziskā tastatūra vēl var izdzīvot 2020. gados.

Haptiskās hologrammas. Hologrammas, kuras mēs visi esam redzējuši klātienē vai filmās, parasti ir 2D vai 3D gaismas projekcijas, kas parāda objektus vai cilvēkus, kas lidinās gaisā. Visām šīm prognozēm ir kopīgs tas, ka, izstiepjot roku, lai tās satvertu, jūs iegūtu tikai nedaudz gaisa. 2020. gadu vidū tas tā nebūs.

Jaunas tehnoloģijas (skatiet piemērus: viens un divi) tiek izstrādātas, lai izveidotu hologrammas, kurām var pieskarties (vai vismaz atdarināt pieskāriena sajūtu, ti, taustes sajūtu). Atkarībā no izmantotās tehnikas, vai tie būtu ultraskaņas viļņi vai plazmas projekcija, haptiskās hologrammas pavērs pilnīgi jaunu digitālo produktu nozari, ko mēs varam izmantot reālajā pasaulē.

Padomājiet par to, ka fiziskās tastatūras vietā jums var būt hologrāfiska tastatūra, kas var radīt fizisku rakstīšanas sajūtu neatkarīgi no telpas atrašanās vietas. Šī tehnoloģija ir tā, kas tiks plaši izplatīta Minority Report brīvdabas interfeiss un, iespējams, beigs tradicionālās darbvirsmas laikmetu.

Iedomājieties šo: tā vietā, lai nēsātu līdzi apjomīgu klēpjdatoru, kādu dienu jūs varētu nēsāt līdzi nelielu kvadrātveida plāksnīti (varbūt plāna ārējā cietā diska lielumā), kas projicēs pieskārienu displeja un tastatūras hologrammu. Pasperot vienu soli tālāk, iedomājieties biroju, kurā ir tikai rakstāmgalds un krēsls, un tad ar vienkāršu balss komandu viss birojs projicējas ap jums — hologrāfiska darbstacija, sienu rotājumi, augi utt. Mēbeļu vai dekoru iepirkšanās nākotnē var ietvert lietotņu veikala apmeklējumu, kā arī Ikea apmeklējumu.

Runā ar savu virtuālo palīgu

Kamēr mēs lēnām pārdomājam pieskāriena lietotāja interfeisu, parādās jauns un papildinošs lietotāja interfeisa veids, kas vidusmēra cilvēkam var šķist vēl intuitīvāks: runa.

Amazon radīja kultūras iespaidu, izlaižot savu mākslīgi inteliģento (AI) personīgo asistentu sistēmu Alexa un dažādos ar balsi aktivizējamos mājas asistenta produktus, ko tā izlaida kopā ar to. Google, domājamais mākslīgā intelekta līderis, steidzās sekot šim piemēram ar savu mājas palīga produktu komplektu. Un kopā, apvienotā vairāku miljardu konkurence starp šiem diviem tehnoloģiju gigantiem ir radījusi ātru un plašu balss aktivētu mākslīgā intelekta produktu un palīgu atzīšanu vispārējā patērētāju tirgū. Un, lai gan šai tehnoloģijai vēl ir sākums, šo agrīno izaugsmes spurtu nevajadzētu novērtēt par zemu.

Neatkarīgi no tā, vai vēlaties Amazon Alexa, Google Assistant, iPhone Siri vai Windows Cortana, šie pakalpojumi ir paredzēti, lai ļautu jums saskarties ar tālruni vai viedierīci un piekļūt tīmekļa zināšanu bankai ar vienkāršām verbālām komandām, pastāstot šiem "virtuālajiem palīgiem" tu gribi.

Tas ir pārsteidzošs inženierijas varoņdarbs. Un, pat ja tā nav gluži ideāla, tehnoloģija strauji uzlabojas; piemēram, Google paziņoja 2015. gada maijā, ka tās runas atpazīšanas tehnoloģijai tagad ir tikai astoņu procentu kļūdu līmenis un tas samazinās. Apvienojot šo krītošo kļūdu īpatsvaru ar milzīgajiem jauninājumiem, kas notiek ar mikroshēmām un mākoņdatošanu (kas aprakstītas nākamajās sērijas nodaļās), mēs varam sagaidīt, ka virtuālie palīgi kļūs patīkami precīzi līdz 2020. gadam.

Vēl labāk, ja pašlaik izstrādātie virtuālie palīgi ne tikai lieliski sapratīs jūsu runu, bet arī sapratīs kontekstu, kas slēpjas aiz jūsu uzdotajiem jautājumiem; viņi atpazīs netiešos signālus, ko izdod jūsu balss tonis; viņi pat iesaistīsies ilgstošās sarunās ar jums, Viņai-stils.

Kopumā virtuālie palīgi, kuru pamatā ir balss atpazīšana, kļūs par galveno veidu, kā mēs piekļūstam tīmeklim mūsu ikdienas informācijas vajadzībām. Tikmēr iepriekš izpētītās lietotāja saskarnes fiziskās formas, visticamāk, dominēs mūsu digitālajās aktivitātēs, kas saistītas ar atpūtu un darbu. Bet tas nav mūsu lietotāja interfeisa ceļojuma beigas, tālu no tā.

wearables

Mēs nevaram apspriest lietotāja interfeisu, nepieminot arī valkājamas ierīces — ierīces, kuras valkājat vai pat ievietojat ķermenī, lai palīdzētu jums digitāli mijiedarboties ar apkārtējo pasauli. Tāpat kā balss asistenti, arī šīm ierīcēm būs atbalsta loma digitālajā telpā; mēs tos izmantosim konkrētiem mērķiem konkrētos kontekstos. Tomēr, tā kā mēs rakstījām an visa nodaļa par valkājamām ierīcēm mūsu Interneta nākotne sēriju, mēs šeit neiedziļināsimies sīkāk.

Mūsu realitātes palielināšana

Virzoties uz priekšu, integrējot visas iepriekš minētās tehnoloģijas, ir virtuālā realitāte un paplašinātā realitāte.

Pamata līmenī paplašinātā realitāte (AR) ir tehnoloģiju izmantošana, lai digitāli pārveidotu vai uzlabotu jūsu uztveri par reālo pasauli (domājiet par Snapchat filtriem). To nedrīkst jaukt ar virtuālo realitāti (VR), kur reālā pasaule tiek aizstāta ar simulētu pasauli. Izmantojot AR, mēs redzēsim apkārtējo pasauli, izmantojot dažādus filtrus un slāņus, kas bagāti ar kontekstuālu informāciju, kas palīdzēs mums labāk orientēties pasaulē reāllaikā un (apšaubāmi) bagātinās mūsu realitāti. Īsi izpētīsim abas galējības, sākot ar VR.

Virtuālā realitāte. Pamatlīmenī virtuālā realitāte (VR) ir tehnoloģiju izmantošana, lai digitāli radītu ieskaujošu un pārliecinošu realitātes audiovizuālu ilūziju. Un atšķirībā no AR, kas pašlaik (2018. gadā) cieš no daudziem tehnoloģiskiem un sociāliem šķēršļiem, pirms tas iegūst masu tirgus atzinību, VR populārajā kultūrā ir pastāvējusi gadu desmitiem. Mēs to esam redzējuši daudzās uz nākotni orientētās filmās un televīzijas šovos. Daudzi no mums pat ir izmēģinājuši primitīvas VR versijas vecajās arkādēs un uz tehnoloģiju orientētās konferencēs un izstādēs.

Šoreiz atšķiras tas, ka mūsdienu VR tehnoloģija ir pieejamāka nekā jebkad agrāk. Pateicoties dažādu galveno tehnoloģiju (sākotnēji izmantotas viedtālruņu ražošanai) miniaturizācijai, VR austiņu izmaksas ir samazinājušās līdz tādam līmenim, ka lielie uzņēmumi, piemēram, Facebook, Sony un Google, tagad katru gadu izlaiž masām pieejamas VR austiņas.

Tas ir sākums pilnīgi jaunam masu tirgus medijam, kas pakāpeniski piesaistīs tūkstošiem programmatūras un aparatūras izstrādātāju. Faktiski līdz 2020. gadu beigām VR lietotnes un spēles radīs vairāk lejupielāžu nekā tradicionālās mobilās lietotnes.

Izglītība, nodarbinātības apmācība, biznesa tikšanās, virtuālais tūrisms, spēles un izklaide — šīs ir tikai dažas no daudzajām lietojumprogrammām, kuras ir lētas, lietotājam draudzīgas un reālistiskas, un var uzlabot (ja ne pilnībā izjaukt) VR. Tomēr atšķirībā no tā, ko esam redzējuši zinātniskās fantastikas romānos un filmās, nākotne, kurā cilvēki visu dienu pavadīs VR pasaulē, ir gadu desmitiem attālumā. Tas nozīmē, ka mēs visu dienu pavadīsim, izmantojot AR.

Papildinātā realitāte. Kā minēts iepriekš, AR mērķis ir darboties kā digitālajam filtram, kas papildina jūsu uztveri par reālo pasauli. Aplūkojot apkārtni, AR var uzlabot vai mainīt jūsu uztveri par vidi vai sniegt noderīgu un kontekstuāli atbilstošu informāciju, kas var palīdzēt labāk izprast vidi. Lai labāk izprastu, kā tas varētu izskatīties, skatiet tālāk esošos videoklipus:

Pirmais video ir no topošā AR līdera Magic Leap:

Nākamā ir Keiiči Matsuda īsfilma (6 min) par to, kā AR varētu izskatīties 2030. gados:

No iepriekš minētajiem videoklipiem varat iedomāties gandrīz neierobežoto lietojumprogrammu skaitu, ko AR tehnoloģija kādu dienu iespējos, un šī iemesla dēļ lielākā daļa tehnoloģiju lielāko spēlētāju —google, Manzana, Facebook, microsoft, Baidu, Intel, un vairāk — jau tagad iegulda lielus līdzekļus AR izpētē.

Pamatojoties uz iepriekš aprakstītajām hologrāfiskajām un brīvdabas žestu saskarnēm, AR galu galā atcels lielāko daļu tradicionālo datoru saskarņu, ar kurām līdz šim ir izauguši patērētāji. Piemēram, kāpēc jums vajadzētu būt galddatoram vai klēpjdatoram, ja varat uzvilkt AR brilles un redzēt, ka jūsu priekšā parādās virtuāls galddators vai klēpjdators. Tāpat arī jūsu AR brilles (un vēlāk AR kontaktlēcas) likvidēs jūsu fizisko viedtālruni. Ak, un neaizmirsīsim par jūsu televizoriem. Citiem vārdiem sakot, lielākā daļa mūsdienu lielās elektronikas tiks digitalizēta lietotnes formā.

Uzņēmumi, kas agri investē, lai kontrolētu nākotnes AR operētājsistēmas vai digitālo vidi, efektīvi izjauks un pārņems kontroli pār lielu daļu mūsdienu elektronikas nozares. No otras puses, AR būs arī virkne biznesa lietojumprogrammu tādās nozarēs kā veselības aprūpe, dizains/arhitektūra, loģistika, ražošana, militārā nozare un citas lietojumprogrammas, par kurām mēs runāsim mūsu sērijā Interneta nākotne.

Un tomēr ar to vēl nebeidzas lietotāja interfeisa nākotne.

Ievadiet matricu ar smadzeņu un datora interfeisu

Ir vēl viens saziņas veids, kas ir vēl intuitīvāks un dabiskāks par kustību, runu un AR, kad runa ir par mašīnu vadību: pati doma.

Šī zinātne ir bioelektronikas joma ar nosaukumu Brain-Computer Interface (BCI). Tas ietver smadzeņu skenēšanas ierīces vai implanta izmantošanu, lai uzraudzītu smadzeņu viļņus un saistītu tos ar komandām, lai kontrolētu visu, ko darbina dators.

Patiesībā jūs, iespējams, to neapzinājāties, taču BCI pirmās dienas jau ir sākušās. Tagad ir amputēti robotu ekstremitāšu pārbaude kontrolē tieši prāts, nevis caur sensoriem, kas piestiprināti pie lietotāja celma. Tāpat tagad ir cilvēki ar smagu invaliditāti (piemēram, cilvēki ar kvadripleģiju). izmantojot BCI, lai vadītu savus motorizētos ratiņkrēslus un manipulēt ar robotu rokām. Bet palīdzība amputētajiem un personām ar invaliditāti dzīvot neatkarīgāku dzīvi nav tas, ko BCI spēs. Šeit ir īss pašlaik notiekošo eksperimentu saraksts:

Kontrolēt lietas. Pētnieki ir veiksmīgi pierādījuši, kā BCI var ļaut lietotājiem kontrolēt sadzīves funkcijas (apgaismojumu, aizkarus, temperatūru), kā arī virkni citu ierīču un transportlīdzekļu. Skatīties demonstrācijas video.

Dzīvnieku kontrole. Laboratorija veiksmīgi pārbaudīja BCI eksperimentu, kurā cilvēks spēja veikt a laboratorijas žurka kustina asti izmantojot tikai viņa domas.

Prāta pāreja uz tekstu. Paralizēts vīrietis izmantoja smadzeņu implantu lai ierakstītu astoņus vārdus minūtē. Tikmēr komandas US un Vācija izstrādā sistēmu, kas smadzeņu viļņus (domas) atšifrē tekstā. Sākotnējie eksperimenti ir izrādījušies veiksmīgi, un viņi cer, ka šī tehnoloģija var ne tikai palīdzēt vidusmēra cilvēkam, bet arī nodrošināt cilvēkiem ar smagiem traucējumiem (piemēram, slavenajam fiziķim Stīvenam Hokingam) iespēju vieglāk sazināties ar pasauli.

Smadzenes pret smadzenēm. Starptautiska zinātnieku komanda spēja imitēt telepātiju vienai personai no Indijas liekot domāt vārdu “sveiki” un izmantojot BCI, šis vārds tika pārveidots no smadzeņu viļņiem par bināro kodu, pēc tam nosūtīts pa e-pastu uz Franciju, kur šis binārais kods tika pārveidots atpakaļ smadzeņu viļņos, lai saņēmējs to uztvertu. . Saziņa starp smadzenēm, cilvēki!

Sapņu un atmiņu ierakstīšana. Pētnieki Bērklijā, Kalifornijā, ir panākuši neticamu progresu, pārvēršoties smadzeņu viļņus pārvērš attēlos. Testa subjektiem tika parādīta attēlu sērija, kamēr tie bija savienoti ar BCI sensoriem. Tie paši attēli pēc tam tika rekonstruēti datora ekrānā. Rekonstruētie attēli bija ļoti graudaini, taču, ņemot vērā aptuveni desmit gadus ilgušo izstrādes laiku, šis koncepcijas pierādījums kādu dienu ļaus mums atteikties no mūsu GoPro kameras vai pat ierakstīt savus sapņus.

Mēs kļūsim par burvjiem, jūs sakāt?

Sākumā mēs izmantosim ārējās ierīces BCI, kas izskatās pēc ķiveres vai matu lentes (2030. gadi), kas galu galā dos vietu smadzeņu implantiem (2040. gadu beigas). Galu galā šīs BCI ierīces savienos mūsu prātus ar digitālo mākoni un vēlāk darbosies kā trešā puslode mūsu prātam — tātad, kamēr mūsu kreisā un labā puslode pārvalda mūsu radošumu un loģikas spējas, šī jaunā, mākoņpakalpojuma digitālā puslode atvieglos spējas. kur cilvēki bieži atpaliek no saviem AI kolēģiem, proti, ātrums, atkārtošanās un precizitāte.

BCI ir atslēga jaunajā neirotehnoloģijas jomā, kuras mērķis ir apvienot mūsu prātus ar mašīnām, lai iegūtu abu pasauļu stiprās puses. Tā ir visiem, līdz 2030. gadiem un 2040. gadu beigās cilvēki izmantos BCI, lai uzlabotu mūsu smadzenes, kā arī sazinātos savā starpā un ar dzīvniekiem, kontrolētu datorus un elektroniku, dalītos atmiņās un sapņos un pārvietotos tīmeklī.

Es zinu, ko tu domā: Jā, tas ātri saasinājās.

Taču, lai cik aizraujoši būtu visi šie UI sasniegumi, tie nekad nebūs iespējami bez tikpat aizraujošiem sasniegumiem datoru programmatūras un aparatūras jomā. Šie sasniegumi ir tie, ko pētīs pārējā šīs Future of Computers sērijas daļa.

Datoru sērijas nākotne

Programmatūras izstrādes nākotne: Datoru nākotne P2

Digitālās atmiņas revolūcija: datoru nākotne P3

Pazūdošais Mūra likums, kas rosina fundamentāli pārdomāt mikroshēmas: datoru nākotne P4

Mākoņdatošana kļūst decentralizēta: datoru nākotne P5

Kāpēc valstis sacenšas, lai izveidotu lielākos superdatorus? Datoru nākotne P6

Kā kvantu datori mainīs pasauli: datoru nākotne P7