Poslovite se od svoje miške in tipkovnice, novi uporabniški vmesniki za novo opredelitev človeštva: Prihodnost računalnikov P1

Najprej so bile luknjane kartice; takrat sta bili ikonični miška in tipkovnica. Orodja in sistemi, ki jih uporabljamo za delo z računalniki, so tisto, kar nam omogoča nadzor in izgradnjo sveta okoli nas na načine, ki si jih naši predniki ne morejo predstavljati. Dolgo smo prišli, da bi bili prepričani, a ko gre za področje uporabniškega vmesnika (UI, sredstva, s katerimi komuniciramo z računalniškimi sistemi), nismo videli še ničesar.

Nekateri bi morda rekli, da je nenavadno začeti našo serijo Prihodnost računalnikov s poglavjem o uporabniškem vmesniku, vendar je način, kako uporabljamo računalnike, tisti, ki bo dal pomen inovacijam, ki jih raziskujemo v nadaljevanju te serije.

Vsakič, ko je človeštvo izumilo novo obliko komunikacije - naj bo to govor, pisana beseda, tiskarski stroj, telefon, internet - je naša kolektivna družba zacvetela z novimi idejami, novimi oblikami skupnosti in popolnoma novimi industrijami. Prihajajoče desetletje bo priča naslednji evoluciji, naslednjemu kvantnemu preskoku v komunikaciji in medsebojni povezanosti, ki bo v celoti posredovan z vrsto prihodnjih računalniških vmesnikov … in morda bo samo preoblikoval, kaj pomeni biti človek.

Kaj sploh je "dober" uporabniški vmesnik?

Obdobje zbadanja, ščipanja in vlečenja po računalnikih, da bi jih prisilili, da naredijo, kar želimo, se je začelo pred več kot desetletjem. Za mnoge se je začelo z iPodom. Medtem ko smo bili nekoč navajeni klikati, tipkati in pritiskati na robustne gumbe, da bi strojem sporočili svojo voljo, je iPod populariziral koncept drsenja levo ali desno po krogu, da izberete glasbo, ki jo želite poslušati.

Kmalu za tem so na trg prišli pametni telefoni z zaslonom na dotik, ki so uvedli vrsto drugih taktilnih ukazov, kot so sukanje (za simulacijo pritiska na gumb), ščipanje (za povečavo in pomanjšanje), pritisk, držanje in vlečenje. Ti taktilni ukazi so se med javnostjo hitro uveljavili iz več razlogov: bili so novi. Vsi kul (slavni) otroci so to počeli. Tehnologija zaslona na dotik je postala poceni in običajna. Predvsem pa so bili gibi intuitivni, naravni.

To je bistvo dobrega računalniškega uporabniškega vmesnika: ustvarjanje bolj naravnih načinov za sodelovanje s programsko opremo in napravami. In to je temeljno načelo, ki bo vodilo prihodnje naprave uporabniškega vmesnika, o katerih boste izvedeli.

Zbadanje, ščipanje in vlečenje po zraku

Od leta 2018 so pametni telefoni nadomestili standardne mobilne telefone v večini razvitega sveta. To pomeni, da velik del sveta zdaj pozna različne taktilne ukaze, omenjene zgoraj. Preko aplikacij in iger so se uporabniki pametnih telefonov naučili široke palete abstraktnih veščin za nadzor relativnih superračunalnikov, ki sedijo v njihovih žepih. 

Prav te veščine bodo potrošnike pripravile na naslednji val naprav – naprav, ki nam bodo omogočile lažjo združitev digitalnega sveta z našimi realnimi okolji. Oglejmo si torej nekaj orodij, ki jih bomo uporabljali za krmarjenje po našem prihodnjem svetu.

Nadzor s kretnjami na prostem. Od leta 2018 smo še vedno v mikrodobi upravljanja na dotik. Še vedno se prebijamo, ščipamo in drsimo po svojih mobilnih življenjih. Toda ta nadzor na dotik se počasi umika obliki upravljanja s kretnjami na prostem. Za igralce iger je bila vaša prva interakcija s tem morda igranje preveč aktivnih iger Nintendo Wii ali iger Xbox Kinect – obe konzoli uporabljata napredno tehnologijo za zajem gibanja, da uskladita gibe igralcev z avatarji iger. 

No, ta tehnologija ne ostaja omejena na video igre in snemanje filmov na zelenih zaslonih, kmalu bo vstopila na širši trg potrošniške elektronike. Eden osupljivih primerov, kako bi to lahko izgledalo, je Googlov podvig z imenom Project Soli (oglejte si njegov neverjeten in kratek predstavitveni video tukaj). Razvijalci tega projekta uporabljajo miniaturni radar za sledenje finim gibom vaše roke in prstov, da simulirajo zbadanje, ščipanje in vlečenje na prostem namesto po zaslonu. To je vrsta tehnologije, ki bo pripomogla k lažji uporabi nosljivih izdelkov in s tem privlačnejšim za širšo publiko.

Tridimenzionalni vmesnik. Če bomo ta nadzor na prostem s kretnjami popeljali naprej po njegovem naravnem napredovanju, bomo do sredine 2020-ih morda videli tradicionalni namizni vmesnik – zanesljivi tipkovnici in miški –, ki ga bo počasi zamenjal vmesnik s kretnjami v istem slogu, ki ga je populariziral film Minority. Poročilo. Pravzaprav John Underkoffler, raziskovalec uporabniškega vmesnika, znanstveni svetovalec in izumitelj prizorov vmesnika holografskih potez iz Minority Report, trenutno dela na resnična različica—tehnologijo, ki jo imenuje prostorsko delovno okolje vmesnika človek-stroj. (Za to si bo verjetno moral izmisliti priročno kratico.)

Z uporabo te tehnologije boste nekega dne sedeli ali stali pred velikim zaslonom in z različnimi kretnjami rok upravljali računalnik. Videti je zelo kul (oglejte si zgornjo povezavo), toda kot morda ugibate, so lahko kretnje z rokami odlične za preskakovanje televizijskih kanalov, kazanje/klikanje povezav ali oblikovanje tridimenzionalnih modelov, vendar pri dolgem pisanju ne bodo delovale tako dobro eseji. Zato, ko je tehnologija gest na prostem postopoma vključena v vse več potrošniške elektronike, se ji bodo verjetno pridružile dopolnilne funkcije uporabniškega vmesnika, kot sta napredno glasovno ukazovanje in tehnologija sledenja šarenici. 

Da, skromna fizična tipkovnica bo morda še preživela leta 2020.

Haptični hologrami. Hologrami, ki smo jih vsi videli osebno ali v filmih, so ponavadi 2D ali 3D projekcije svetlobe, ki prikazujejo predmete ali ljudi, ki lebdijo v zraku. Vsem tem projekcijam je skupno to, da bi dobili le prgišče zraka, če bi jih zgrabili. Do sredine leta 2020 to ne bo več tako.

Nove tehnologije (glej primere: ena in dva) se razvijajo za ustvarjanje hologramov, ki se jih lahko dotaknete (ali vsaj posnemate občutek dotika, tj. haptiko). Odvisno od uporabljene tehnike, naj gre za ultrazvočne valove ali plazemsko projekcijo, bodo haptični hologrami odprli povsem novo industrijo digitalnih izdelkov, ki jih lahko uporabljamo v resničnem svetu.

Pomislite, namesto fizične tipkovnice imate lahko holografsko, ki vam lahko da fizični občutek tipkanja, kjer koli v sobi stojite. Ta tehnologija je tisto, kar bo uveljavilo Minority Report vmesnik na prostem in morda končali dobo tradicionalnega namizja.

Predstavljajte si tole: namesto da s seboj prenašate zajeten prenosni računalnik, bi lahko nekega dne nosili majhno kvadratno rezino (morda velikosti tankega zunanjega trdega diska), ki bi projiciral zaslon na dotik in hologram tipkovnice. Če stopimo še korak dlje, si predstavljamo pisarno samo z mizo in stolom, nato pa se s preprostim glasovnim ukazom cela pisarna projicira okoli vas – holografska delovna postaja, stenski okraski, rastline itd. Nakupovanje pohištva ali dekoracije v prihodnosti lahko vključuje obisk trgovine z aplikacijami skupaj z obiskom Ikee.

Govorite z vašim virtualnim pomočnikom

Medtem ko počasi preoblikujemo uporabniški vmesnik na dotik, se pojavlja nova in komplementarna oblika uporabniškega vmesnika, ki se bo povprečnemu človeku morda zdela še bolj intuitivna: govor.

Amazon je poskrbel za kulturni udar z izdajo svojega sistema umetno inteligentnih (AI) osebnih asistentov Alexa in različnih izdelkov za domače pomočnike, ki jih je izdal z glasom. Google, domnevni vodja na področju umetne inteligence, mu je pohitel slediti z lastnim naborom izdelkov za domače pomočnike. In skupaj je večmilijardna konkurenca med tema dvema tehnološkima velikanoma pripeljala do hitrega, širokega sprejemanja glasovno aktiviranih izdelkov in pomočnikov z umetno inteligenco na splošnem potrošniškem trgu. In čeprav so za to tehnologijo še zgodnji časi, tega zgodnjega skoka rasti ne smemo podcenjevati.

Ne glede na to, ali imate raje Amazonovo Alexo, Googlovega pomočnika, iPhonovo Siri ali Windows Cortano, so te storitve zasnovane tako, da vam omogočajo vmesnik s telefonom ali pametno napravo in dostop do spletne banke znanja s preprostimi verbalnimi ukazi, ki tem "virtualnim pomočnikom" sporočajo, kaj ti hočeš.

To je neverjeten inženirski podvig. In čeprav ni povsem popolna, se tehnologija hitro izboljšuje; na primer Google razglasitve maja 2015, da ima njegova tehnologija za prepoznavanje govora zdaj le osemodstotno stopnjo napak in se zmanjšuje. Če združite to padajočo stopnjo napak z ogromnimi inovacijami, ki se dogajajo z mikročipi in računalništvom v oblaku (opisano v prihajajočih poglavjih serije), lahko pričakujemo, da bodo virtualni pomočniki do leta 2020 postali prijetno natančni.

Še bolje, virtualni pomočniki, ki se trenutno razvijajo, ne bodo le popolnoma razumeli vašega govora, ampak bodo razumeli tudi kontekst vprašanj, ki jih postavljate; prepoznali bodo posredne signale, ki jih oddaja vaš ton glasu; celo zapletli se bodo v daljše pogovore z vami, Her-slog.

Na splošno bodo virtualni pomočniki, ki temeljijo na prepoznavanju glasu, postali glavni način dostopa do spleta za naše vsakodnevne informacijske potrebe. Medtem bodo fizične oblike uporabniškega vmesnika, ki smo jih raziskali prej, verjetno prevladovale v naših digitalnih dejavnostih, osredotočenih na prosti čas in delo. A to še ni konec našega potovanja z uporabniškim vmesnikom, še zdaleč ne.

oblačila in dodatki

Ne moremo razpravljati o uporabniškem vmesniku, ne da bi omenili tudi nosljive naprave – naprave, ki jih nosite ali celo vstavite v svoje telo, da vam pomagajo pri digitalni interakciji s svetom okoli vas. Tako kot glasovni pomočniki bodo te naprave imele podporno vlogo pri tem, kako sodelujemo z digitalnim prostorom; uporabili jih bomo za posebne namene v posebnih kontekstih. Ker pa smo napisali an celotno poglavje o nosljivih izdelkih v našem Prihodnost interneta serije, tukaj se ne bomo spuščali v nadaljnje podrobnosti.

Povečanje naše resničnosti

Če gremo naprej, združujemo vse zgoraj omenjene tehnologije navidezne resničnosti in razširjene resničnosti.

Na osnovni ravni je razširjena resničnost (AR) uporaba tehnologije za digitalno spreminjanje ali izboljšanje vašega dojemanja resničnega sveta (pomislite na filtre Snapchat). Tega ne smemo zamenjevati z navidezno resničnostjo (VR), kjer je resnični svet nadomeščen s simuliranim svetom. Z AR bomo svet okoli sebe videli skozi različne filtre in plasti, bogate s kontekstualnimi informacijami, ki nam bodo pomagale bolje krmariti po svetu v realnem času in (verjetno) obogatile našo realnost. Na kratko raziščimo obe skrajnosti, začenši z VR.

Navidezna resničnost. Na osnovni ravni je virtualna resničnost (VR) uporaba tehnologije za digitalno ustvarjanje poglobljene in prepričljive avdiovizualne iluzije resničnosti. In za razliko od AR, ki trenutno (2018) trpi zaradi številnih tehnoloških in družbenih ovir, preden postane sprejet na množičnem trgu, je VR v popularni kulturi prisoten že desetletja. Videli smo ga v številnih filmih in televizijskih oddajah, usmerjenih v prihodnost. Mnogi od nas smo celo preizkusili primitivne različice VR na starih igralnih avtomatih ter tehnološko usmerjenih konferencah in sejmih.

Kar je tokrat drugače, je, da je današnja tehnologija VR bolj dostopna kot kdaj koli prej. Zahvaljujoč miniaturizaciji različnih ključnih tehnologij (ki so se prvotno uporabljale za izdelavo pametnih telefonov) so stroški slušalk VR padli do točke, ko močna podjetja, kot so Facebook, Sony in Google, zdaj vsako leto izdajo cenovno dostopne slušalke VR množicam.

To predstavlja začetek povsem novega medija za množični trg, ki bo postopoma pritegnil na tisoče razvijalcev programske in strojne opreme. Pravzaprav bodo do konca leta 2020 aplikacije in igre VR ustvarile več prenosov kot tradicionalne mobilne aplikacije.

Izobraževanje, zaposlitveno usposabljanje, poslovna srečanja, virtualni turizem, igre na srečo in zabava – to je le nekaj od mnogih aplikacij, ki jih poceni, uporabniku prijazna in realistična VR lahko izboljša (če ne povsem moti). Vendar pa je za razliko od tistega, kar smo videli v znanstvenofantastičnih romanih in filmih, prihodnost, v kateri ljudje cele dneve preživijo v svetovih VR, oddaljena desetletja. To pomeni, da bomo ves dan uporabljali AR.

Obogatena resničnost. Kot smo že omenili, je cilj AR delovati kot digitalni filter poleg vašega dojemanja resničnega sveta. Ko gledate svojo okolico, lahko AR izboljša ali spremeni vaše dojemanje okolja ali zagotovi uporabne in kontekstualno ustrezne informacije, ki vam lahko pomagajo bolje razumeti svoje okolje. Da boste bolje razumeli, kako bi to lahko izgledalo, si oglejte spodnje videoposnetke:

Prvi videoposnetek je od nastajajočega vodje v AR, Magic Leapa:

Sledi kratek film (6 min) Keiichija Matsude o tem, kako bi lahko AR izgledal do leta 2030:

Iz zgornjih videoposnetkov si lahko predstavljate skoraj neomejeno število aplikacij, ki jih bo nekega dne omogočala tehnologija AR, in zato je večina največjih igralcev tehnologije –google, Apple, Facebook , Microsoft, Baidu, Intelin še več – že veliko vlagajo v raziskave AR.

Na podlagi prej opisanih holografskih vmesnikov in vmesnikov za kretnje na prostem bo AR sčasoma odpravila večino tradicionalnih računalniških vmesnikov, s katerimi so potrošniki do sedaj odrasli. Na primer, zakaj bi imeli namizni ali prenosni računalnik, ko pa si lahko nadenete očala AR in vidite, kako se pred vami pojavi virtualni namizni ali prenosni računalnik. Podobno vaša očala AR (in kasneje AR kontaktne leče) bodo odpravili vaš fizični pametni telefon. Oh, in ne pozabimo na vaše televizorje. Z drugimi besedami, večina današnje velike elektronike bo digitalizirana v obliki aplikacije.

Podjetja, ki zgodaj vlagajo v nadzor prihodnjih operacijskih sistemov AR ali digitalnih okolij, bodo učinkovito prekinila in prevzela nadzor nad velikim odstotkom današnjega sektorja elektronike. Poleg tega bo AR imel tudi vrsto poslovnih aplikacij v sektorjih, kot so zdravstvo, oblikovanje/arhitektura, logistika, proizvodnja, vojska in drugo, aplikacije, o katerih bomo podrobneje razpravljali v naši seriji Prihodnost interneta.

In vendar se prihodnost uporabniškega vmesnika še vedno ne konča.

Vstopite v Matrix z vmesnikom možgani-računalnik

Obstaja še ena oblika komunikacije, ki je še bolj intuitivna in naravna kot gibanje, govor in AR, ko gre za nadzor strojev: misel sama.

Ta znanost je področje bioelektronike, imenovano Brain-Computer Interface (BCI). Vključuje uporabo naprave za skeniranje možganov ali vsadka za spremljanje vaših možganskih valov in njihovo povezovanje z ukazi za nadzor vsega, kar poganja računalnik.

Pravzaprav se tega morda niste zavedali, vendar so se prvi dnevi BCI že začeli. Amputiranci so zdaj testiranje robotskih udov nadzoruje neposredno um, namesto prek senzorjev, pritrjenih na štrcelj uporabnika. Podobno so zdaj ljudje s hudimi motnjami (kot so ljudje s tetraplegijo). uporabljajo BCI za krmiljenje svojih motoriziranih invalidskih vozičkov in manipulirati z robotskimi rokami. Toda pomoč amputirancem in invalidom pri bolj neodvisnem življenju ni tisto, kar bo BCI zmogel. Tukaj je kratek seznam poskusov, ki trenutno potekajo:

Nadzor stvari. Raziskovalci so uspešno dokazali, kako lahko BCI uporabnikom omogoči nadzor gospodinjskih funkcij (osvetlitev, zavese, temperatura), pa tudi vrsto drugih naprav in vozil. Pazi predstavitveni video.

Nadzor živali. Laboratorij je uspešno preizkusil eksperiment BCI, kjer je človek lahko naredil a laboratorijska podgana premika rep uporablja samo svoje misli.

Pretvorba možganov v besedilo. Paraliziran človek uporabil možganski vsadek tipkati osem besed na minuto. Medtem so ekipe v US in Nemčija razvijajo sistem, ki dekodira možganske valove (misli) v besedilo. Začetni poskusi so se izkazali za uspešne in upajo, da ta tehnologija ne bo le pomagala povprečnemu človeku, ampak tudi ljudem s hudimi motnjami (kot je priznani fizik Stephen Hawking) omogočila lažjo komunikacijo s svetom.

Možgani v možgane. Mednarodni skupini znanstvenikov je uspelo posnemanje telepatije tako, da je ena oseba iz Indije pomislila na besedo "zdravo" in prek BCI je bila ta beseda pretvorjena iz možganskih valov v binarno kodo, nato poslana po e-pošti v Francijo, kjer je bila ta binarna koda pretvorjena nazaj v možganske valove, da jih zazna prejemna oseba. . Komunikacija med možgani, ljudje!

Snemanje sanj in spominov. Raziskovalci na Berkeleyju v Kaliforniji so dosegli neverjeten napredek pri pretvarjanju možganske valove v slike. Testnim subjektom je bila prikazana serija slik, medtem ko so bili povezani s senzorji BCI. Te iste slike so bile nato rekonstruirane na računalniškem zaslonu. Rekonstruirane slike so bile zelo zrnate, a glede na približno desetletje časa razvoja nam bo ta dokaz koncepta nekega dne omogočil, da opustimo kamero GoPro ali celo posnamemo svoje sanje.

Pravite, da bomo postali čarovniki?

Sprva bomo uporabljali zunanje naprave za BCI, ki so videti kot čelada ali trak za lase (2030-a), ki se bodo sčasoma umaknili možganskim vsadkom (pozno 2040-a). Navsezadnje bodo te naprave BCI povezale naše misli z digitalnim oblakom in kasneje delovale kot tretja hemisfera za naše misli – tako da medtem ko naša leva in desna hemisfera upravljata našo ustvarjalnost in logične sposobnosti, bo ta nova digitalna hemisfera, ki se hrani v oblaku, olajšala sposobnosti kjer ljudje pogosto zaostajajo za svojimi AI, in sicer hitrostjo, ponavljanjem in natančnostjo.

BCI je ključnega pomena za nastajajoče področje nevrotehnologije, katerega namen je združiti naš um s stroji, da pridobimo prednosti obeh svetov. Tako je, vsi, do leta 2030 in uveljavljen v poznih 2040-ih bomo ljudje uporabljali BCI za nadgradnjo naših možganov, pa tudi za komunikacijo med seboj in z živalmi, nadzor računalnikov in elektronike, izmenjavo spominov in sanj ter krmarjenje po spletu.

Vem, kaj si misliš: Da, to se je hitro stopnjevalo.

Čeprav so vsi ti napredki uporabniškega vmesnika vznemirljivi, nikoli ne bodo mogoči brez enako vznemirljivih napredkov v računalniški programski in strojni opremi. Te preboje bomo raziskali v nadaljevanju te serije Prihodnost računalnikov.

Serija Prihodnost računalnikov

Prihodnost razvoja programske opreme: Prihodnost računalnikov P2

Revolucija digitalnega shranjevanja: Prihodnost računalnikov P3

Bledeči Moorov zakon, ki sproži temeljito premislek o mikročipih: Prihodnost računalnikov P4

Računalništvo v oblaku postane decentralizirano: prihodnost računalnikov P5

Zakaj države tekmujejo v izdelavi največjih superračunalnikov? Prihodnost računalnikov P6

Kako bodo kvantni računalniki spremenili svet: Prihodnost računalnikov P7