Kwantumrun

BEELDKREDIET: Kwantumrun

Zeg vaarwel tegen je muis en toetsenbord, nieuwe gebruikersinterfaces om de mensheid opnieuw te definiëren: toekomst van computers P1

David Tal, uitgever, futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Tue, 09 / 15 / 2020 - 10: 46

Ten eerste waren het ponskaarten; toen was het de iconische muis en het toetsenbord. De tools en systemen die we gebruiken om met computers om te gaan, stellen ons in staat om de wereld om ons heen te controleren en op te bouwen op manieren die onze voorouders ondenkbaar waren. We hebben een lange weg afgelegd om zeker te zijn, maar als het gaat om de gebruikersinterface (UI, de manier waarop we communiceren met computersystemen), hebben we nog niets gezien.

Sommigen zullen misschien zeggen dat het vreemd is om onze Future of Computers-serie te beginnen met een hoofdstuk over UI, maar het is hoe we computers gebruiken die betekenis zal geven aan de innovaties die we in de rest van deze serie onderzoeken.

Elke keer dat de mensheid een nieuwe vorm van communicatie uitvond - of het nu spraak, het geschreven woord, de drukpers, de telefoon, het internet was - bloeide onze collectieve samenleving op met nieuwe ideeën, nieuwe vormen van gemeenschap en geheel nieuwe industrieën. Het komende decennium zal de volgende evolutie zien, de volgende kwantumsprong in communicatie en interconnectiviteit, volledig bemiddeld door een reeks toekomstige computerinterfaces … en het kan gewoon een nieuwe vorm geven aan wat het betekent om mens te zijn.

Wat is eigenlijk een 'goede' gebruikersinterface?

Het tijdperk van porren, knijpen en vegen op computers om ze te laten doen wat we wilden, begon meer dan tien jaar geleden. Voor velen begon het met de iPod. Waar we ooit gewend waren te klikken, te typen en tegen stevige knoppen te drukken om onze wil aan machines te communiceren, maakte de iPod het concept populair om naar links of rechts te vegen op een cirkel om de muziek te selecteren waarnaar je wilde luisteren.

Touchscreen-smartphones kwamen kort daarna op de markt en introduceerden een reeks andere tactiele opdrachtprompts zoals de por (om het indrukken van een knop te simuleren), het knijpen (om in en uit te zoomen), ingedrukt houden en slepen. Deze tactiele commando's kregen om een aantal redenen snel grip bij het publiek: ze waren nieuw. Alle coole (beroemde) kinderen deden het. Touchscreen-technologie werd goedkoop en mainstream. Maar bovenal voelden de bewegingen intuïtief, natuurlijk aan.

Dat is waar het bij een goede computer-UI om draait: meer natuurlijke manieren ontwikkelen om met software en apparaten om te gaan. En dat is het kernprincipe dat als leidraad zal dienen voor de toekomstige UI-apparaten waarover u gaat leren.

Prikken, knijpen en vegen in de lucht

Met ingang van 2018 hebben smartphones standaard mobiele telefoons vervangen in een groot deel van de ontwikkelde wereld. Dit betekent dat een groot deel van de wereld nu bekend is met de verschillende hierboven genoemde tactiele commando's. Via apps en games hebben smartphonegebruikers een grote verscheidenheid aan abstracte vaardigheden geleerd om de relatieve supercomputers in hun broekzak te besturen.

Het zijn deze vaardigheden die consumenten voorbereiden op de volgende golf van apparaten - apparaten waarmee we de digitale wereld gemakkelijker kunnen samenvoegen met onze echte omgevingen. Laten we dus eens kijken naar enkele van de tools die we zullen gebruiken om door onze toekomstige wereld te navigeren.

Bediening via gebaren in de open lucht. Anno 2018 bevinden we ons nog steeds in het microtijdperk van aanraakbediening. We porren, knijpen en vegen ons nog steeds een weg door ons mobiele leven. Maar die aanraakbediening maakt langzaam plaats voor een vorm van gebarenbediening in de open lucht. Voor de gamers die er zijn, was je eerste interactie hiermee misschien het spelen van overactieve Nintendo Wii-games of de Xbox Kinect-games - beide consoles gebruiken geavanceerde motion-capture-technologie om spelersbewegingen te matchen met game-avatars.

Welnu, deze technologie blijft niet beperkt tot videogames en het maken van films op een groen scherm, maar zal binnenkort de bredere markt voor consumentenelektronica betreden. Een treffend voorbeeld van hoe dit eruit zou kunnen zien, is een Google-onderneming genaamd Project Soli (bekijk de geweldige en korte demovideo) hier). De ontwikkelaars van dit project gebruiken miniatuurradar om de fijne bewegingen van je hand en vingers te volgen om het porren, knijpen en vegen in de open lucht te simuleren in plaats van tegen een scherm. Dit is het soort technologie dat wearables gebruiksvriendelijker en dus aantrekkelijker maakt voor een breder publiek.

Driedimensionale interface. Door deze bewegingsbesturing in de open lucht verder te brengen in zijn natuurlijke ontwikkeling, zien we tegen het midden van de jaren 2020 de traditionele desktopinterface - het vertrouwde toetsenbord en de muis - langzaam worden vervangen door de gebareninterface, in dezelfde stijl die populair werd door de film, Minority Rapport. John Underkoffler, UI-onderzoeker, wetenschappelijk adviseur en uitvinder van de holografische gebareninterfacescènes uit Minority Report, werkt momenteel aan de echte versie-een technologie die hij een ruimtelijke werkomgeving tussen mens en machine noemt. (Hij zal daar waarschijnlijk een handig acroniem voor moeten bedenken.)

Met behulp van deze technologie zul je op een dag voor een groot scherm zitten of staan en verschillende handgebaren gebruiken om je computer te bedienen. Het ziet er echt cool uit (zie link hierboven), maar zoals je zou kunnen raden, kunnen handgebaren geweldig zijn voor het overslaan van tv-kanalen, aanwijzen/klikken op links of het ontwerpen van driedimensionale modellen, maar ze zullen niet zo goed werken als je lang schrijft essays. Dat is de reden waarom, aangezien gebarentechnologie in de open lucht geleidelijk wordt opgenomen in steeds meer consumentenelektronica, deze waarschijnlijk zal worden vergezeld door aanvullende UI-functies zoals geavanceerde spraakopdracht en iris-trackingtechnologie.

Ja, het bescheiden, fysieke toetsenbord kan nog tot in de jaren 2020 overleven.

Haptische hologrammen. De hologrammen die we allemaal persoonlijk of in films hebben gezien, zijn meestal 2D- of 3D-projecties van licht die objecten of mensen in de lucht laten zien. Wat deze projecties allemaal gemeen hebben, is dat als je ze zou grijpen, je maar een handvol lucht zou krijgen. Dat zal medio 2020 niet meer het geval zijn.

Nieuwe technologieën (zie voorbeelden: een en twee) worden ontwikkeld om hologrammen te maken die u kunt aanraken (of op zijn minst het gevoel van aanraking nabootsen, dwz haptiek). Afhankelijk van de gebruikte techniek, of het nu ultrasone golven of plasmaprojectie is, zullen haptische hologrammen een geheel nieuwe industrie van digitale producten openen die we in de echte wereld kunnen gebruiken.

Denk er eens over na, in plaats van een fysiek toetsenbord, kun je een holografisch toetsenbord hebben dat je het fysieke gevoel van typen kan geven, waar je ook staat in een kamer. Deze technologie is wat de mainstream zal maken Openluchtinterface van het minderheidsrapport en mogelijk een einde maken aan het tijdperk van de traditionele desktop.

Stelt u zich eens voor: in plaats van een omvangrijke laptop mee te slepen, kunt u op een dag een kleine vierkante wafer (misschien zo groot als een dunne externe harde schijf) dragen die een aanraakbaar beeldscherm en toetsenbordhologram zou projecteren. Ga nog een stap verder: stel je een kantoor voor met alleen een bureau en een stoel, en met een simpele spraakopdracht projecteert een heel kantoor zich om je heen - een holografisch werkstation, wanddecoraties, planten, enz. Winkelen voor meubels of decoratie in de toekomst kan een bezoek aan de app store inhouden, samen met een bezoek aan Ikea.

Spreken met uw virtuele assistent

Terwijl we langzaamaan de touch UI opnieuw vormgeven, komt er een nieuwe en complementaire vorm van UI op die voor de gemiddelde persoon misschien nog intuïtiever aanvoelt: spraak.

Amazon maakte een culturele plons met de release van zijn kunstmatig intelligente (AI) persoonlijke assistentsysteem, Alexa, en de verschillende spraakgestuurde thuisassistent-producten die het daarnaast uitbracht. Google, de vermeende leider in AI, haastte zich om dit voorbeeld te volgen met zijn eigen reeks producten voor thuisassistentie. En samen heeft de gecombineerde miljardenconcurrentie tussen deze twee technologiereuzen geleid tot een snelle, wijdverbreide acceptatie van spraakgestuurde AI-producten en assistenten op de algemene consumentenmarkt. En hoewel het nog te vroeg is voor deze technologie, mag deze vroege groeispurt niet worden onderschat.

Of je nu de voorkeur geeft aan Amazon's Alexa, Google's Assistant, iPhone's Siri of Windows Cortana, deze diensten zijn ontworpen om je te laten communiceren met je telefoon of smartapparaat en toegang te krijgen tot de kennisbank van het web met eenvoudige verbale commando's, die deze 'virtuele assistenten' vertellen wat jij wil.

Het is een geweldig staaltje techniek. En hoewel het niet helemaal perfect is, verbetert de technologie snel; bijvoorbeeld Google aangekondigd in mei 2015 dat zijn spraakherkenningstechnologie nu slechts een foutenpercentage van acht procent heeft, en krimpt. Als je dit dalende foutenpercentage combineert met de enorme innovaties die plaatsvinden met microchips en cloud computing (beschreven in de komende hoofdstukken van de serie), kunnen we verwachten dat virtuele assistenten tegen 2020 aangenaam nauwkeurig zullen zijn.

Sterker nog, de virtuele assistenten die momenteel worden ontwikkeld, zullen niet alleen uw spraak perfect begrijpen, maar ze zullen ook de context begrijpen achter de vragen die u stelt; zij zullen de indirecte signalen herkennen die door uw stem worden afgegeven; ze zullen zelfs langdurige gesprekken met je aangaan, Haar-stijl.

Over het algemeen zullen op spraakherkenning gebaseerde virtuele assistenten de belangrijkste manier worden waarop we toegang krijgen tot internet voor onze dagelijkse informatiebehoeften. Ondertussen zullen de eerder onderzochte fysieke vormen van UI waarschijnlijk onze vrijetijds- en werkgerichte digitale activiteiten domineren. Maar dit is niet het einde van onze UI-reis, verre van dat.

Wearables

We kunnen het niet hebben over de gebruikersinterface zonder ook wearables te noemen: apparaten die u draagt of zelfs in uw lichaam steekt om u te helpen digitaal te communiceren met de wereld om u heen. Net als stemassistenten zullen deze apparaten een ondersteunende rol spelen in hoe we omgaan met de digitale ruimte; we gebruiken ze voor specifieke doeleinden in specifieke contexten. Aangezien we echter een heel hoofdstuk over wearables in onze Toekomst van internet serie gaan we hier niet verder op in.

Onze realiteit vergroten

Vooruit, integratie van alle bovengenoemde technologieën zijn virtual reality en augmented reality.

Op een basisniveau is augmented reality (AR) het gebruik van technologie om uw perceptie van de echte wereld digitaal te wijzigen of te verbeteren (denk aan Snapchat-filters). Dit is niet te verwarren met virtual reality (VR), waarbij de echte wereld wordt vervangen door een gesimuleerde wereld. Met AR zien we de wereld om ons heen door verschillende filters en lagen die rijk zijn aan contextuele informatie die ons zal helpen om in realtime beter door onze wereld te navigeren en (aantoonbaar) onze realiteit te verrijken. Laten we beide uitersten kort verkennen, te beginnen met VR.

Virtuele realiteit. Op een basisniveau is virtual reality (VR) het gebruik van technologie om digitaal een meeslepende en overtuigende audiovisuele illusie van de werkelijkheid te creëren. En in tegenstelling tot AR, dat momenteel (2018) lijdt aan een grote verscheidenheid aan technologische en sociale hindernissen voordat het door de massa wordt geaccepteerd, bestaat VR al tientallen jaren in de populaire cultuur. We hebben het gezien in een grote verscheidenheid aan toekomstgerichte films en tv-shows. Velen van ons hebben zelfs primitieve versies van VR geprobeerd in oude speelhallen en op technologie gerichte conferenties en beurzen.

Wat deze keer anders is, is dat de VR-technologie van vandaag toegankelijker is dan ooit. Dankzij de miniaturisering van verschillende sleuteltechnologieën (oorspronkelijk gebruikt om smartphones te maken), zijn de kosten van VR-headsets zodanig gestegen dat grote bedrijven zoals Facebook, Sony en Google nu jaarlijks betaalbare VR-headsets aan de massa vrijgeven.

Dit is het begin van een geheel nieuw medium voor de massamarkt, een medium dat geleidelijk duizenden software- en hardwareontwikkelaars zal aantrekken. Tegen het einde van de jaren 2020 zullen VR-apps en -games zelfs meer downloads genereren dan traditionele mobiele apps.

Onderwijs, arbeidstrainingen, zakelijke bijeenkomsten, virtueel toerisme, gaming en entertainment - dit zijn slechts enkele van de vele toepassingen die goedkope, gebruiksvriendelijke en realistische VR kan en zal verbeteren (zo niet volledig verstoren). In tegenstelling tot wat we hebben gezien in sci-fi-romans en films, is de toekomst waarin mensen de hele dag in VR-werelden doorbrengen, tientallen jaren verwijderd. Dat gezegd hebbende, wat we de hele dag zullen gebruiken, is AR.

Augmented reality. Zoals eerder opgemerkt, is het doel van AR om te fungeren als een digitaal filter bovenop je perceptie van de echte wereld. Als je naar je omgeving kijkt, kan AR je perceptie van je omgeving verbeteren of veranderen of nuttige en contextueel relevante informatie bieden die je kan helpen je omgeving beter te begrijpen. Bekijk de onderstaande video's om je een beter idee te geven van hoe dit eruit kan zien:

De eerste video is van de opkomende leider in AR, Magic Leap:

Vervolgens is er een korte film (6 min) van Keiichi Matsuda over hoe AR er in de jaren 2030 uit zou kunnen zien:

Uit de video's hierboven kun je je het bijna onbeperkte aantal toepassingen voorstellen dat AR-technologie ooit mogelijk zal maken, en het is om die reden dat de meeste van de grootste spelers van technologie—Kopen Google Reviews, Apple, Facebook, Microsoft, Baidu, Intel, en meer, investeren al flink in AR-onderzoek.

Voortbouwend op de eerder beschreven holografische interfaces en gebareninterfaces in de open lucht, zal AR uiteindelijk een einde maken aan de meeste traditionele computerinterfaces waarmee consumenten tot nu toe zijn opgegroeid. Waarom zou u bijvoorbeeld een desktop- of laptopcomputer bezitten als u een AR-bril op kunt zetten en een virtuele desktop of laptop recht voor u ziet verschijnen. Evenzo, uw AR-bril (en later AR-contactlenzen) maakt een einde aan uw fysieke smartphone. Oh, en laten we je tv's niet vergeten. Met andere woorden, de meeste grote elektronica van vandaag zal worden gedigitaliseerd in de vorm van een app.

De bedrijven die vroeg investeren om de toekomstige AR-besturingssystemen of digitale omgevingen te beheersen, zullen een groot percentage van de huidige elektronicasector effectief verstoren en de controle overnemen. Daarnaast zal AR ook een reeks zakelijke toepassingen hebben in sectoren zoals gezondheidszorg, ontwerp/architectuur, logistiek, productie, leger en meer, toepassingen die we verder bespreken in onze Future of the Internet-serie.

En toch is dit nog steeds niet waar de toekomst van UI eindigt.

Betreed de Matrix met Brain-Computer Interface

Er is nog een andere vorm van communicatie die nog intuïtiever en natuurlijker is dan beweging, spraak en AR als het gaat om het besturen van machines: het denken zelf.

Deze wetenschap is een bio-elektronicagebied genaamd Brain-Computer Interface (BCI). Het gaat om het gebruik van een hersenscanapparaat of een implantaat om je hersengolven te volgen en ze te associëren met opdrachten om alles te besturen dat door een computer wordt uitgevoerd.

In feite heeft u het zich misschien niet gerealiseerd, maar de begindagen van BCI zijn al begonnen. Geamputeerden zijn nu robot ledematen testen direct gecontroleerd door de geest, in plaats van via sensoren die aan de stomp van de drager zijn bevestigd. Evenzo zijn mensen met ernstige handicaps (zoals mensen met quadriplegie) nu BCI gebruiken om hun gemotoriseerde rolstoelen te besturen en robotarmen manipuleren. Maar geamputeerden en personen met een handicap helpen een onafhankelijker leven te leiden, is niet de mate van waartoe BCI in staat zal zijn. Hier is een korte lijst van de experimenten die nu aan de gang zijn:

Dingen beheersen. Onderzoekers hebben met succes aangetoond hoe gebruikers met BCI huishoudelijke functies (verlichting, gordijnen, temperatuur) en een reeks andere apparaten en voertuigen kunnen bedienen. Horloge de demonstratie video.

Dieren controleren. Een laboratorium heeft met succes een BCI-experiment getest waarbij een mens een laboratoriumrat beweegt zijn staart alleen zijn gedachten gebruiken.

Hersenen-naar-tekst. Een verlamde man een hersenimplantaat gebruikt om acht woorden per minuut te typen. Ondertussen hebben teams in de US en Duitsland ontwikkelen een systeem dat hersengolven (gedachten) decodeert in tekst. De eerste experimenten zijn succesvol gebleken en ze hopen dat deze technologie niet alleen de gemiddelde persoon kan helpen, maar ook mensen met ernstige handicaps (zoals de beroemde natuurkundige Stephen Hawking) de mogelijkheid biedt om gemakkelijker met de wereld te communiceren.

Hersenen tot hersens. Een internationaal team van wetenschappers was in staat om telepathie nabootsen door één persoon uit India het woord 'hallo' te laten denken, en via BCI werd dat woord omgezet van hersengolven in binaire code en vervolgens gemaild naar Frankrijk, waar die binaire code weer werd omgezet in hersengolven, om door de ontvangende persoon te worden waargenomen . Brain-to-brain communicatie, mensen!

Dromen en herinneringen vastleggen. Onderzoekers in Berkeley, Californië, hebben ongelooflijke vooruitgang geboekt bij het omzetten hersengolven in beelden. Proefpersonen kregen een reeks afbeeldingen te zien terwijl ze verbonden waren met BCI-sensoren. Diezelfde beelden werden vervolgens gereconstrueerd op een computerscherm. De gereconstrueerde beelden waren superkorrelig, maar gezien de ontwikkelingstijd van ongeveer tien jaar, zal dit proof-of-concept ons op een dag in staat stellen om onze GoPro-camera te dumpen of zelfs onze dromen vast te leggen.

We worden tovenaars, zegt u?

In eerste instantie zullen we externe apparaten voor BCI gebruiken die eruitzien als een helm of haarband (jaren '2030) die uiteindelijk plaats zullen maken voor hersenimplantaten (eind 2040). Uiteindelijk zullen deze BCI-apparaten onze geest verbinden met de digitale cloud en later fungeren als een derde hemisfeer voor onze geest. waar mensen vaak achterblijven bij hun AI-tegenhangers, namelijk snelheid, herhaling en nauwkeurigheid.

BCI is de sleutel tot het opkomende gebied van neurotechnologie dat tot doel heeft onze geest te laten samensmelten met machines om de sterke punten van beide werelden te benutten. Dat klopt iedereen, tegen de jaren 2030 en gemainstreamd tegen het einde van de jaren 2040, zullen mensen BCI gebruiken om onze hersenen te upgraden en om met elkaar en met dieren te communiceren, computers en elektronica te besturen, herinneringen en dromen te delen en op internet te navigeren.

Ik weet wat je denkt: Ja, dat escaleerde wel snel.

Maar hoe opwindend al deze UI-ontwikkelingen ook zijn, ze zullen nooit mogelijk zijn zonder even opwindende verbeteringen in computersoftware en hardware. Deze doorbraken zullen de rest van deze Future of Computers-serie onderzoeken.