作者：Rob Knies

微软研究院Desney Tan博士在2010年微软技术节上展示”空中弹奏吉他”项目

信息技术发展的速度令人目眩，过去的5年就是个很好的例子：2005年，在线视频对许多人来说都还是一种羸弱不堪、断断续续、令人懊恼的体验。那时，一种名为MySpace的新型社交网站刚刚开始兴风作浪，“Twitter”这个词的意思也还仅仅是指鸟的叫声。

5年，就像一辈子那么长。

那么未来的五年将为我们带来什么？今天的创新者都在试图寻找答案，而且没有地方比微软研究院更甚——在这里，设想未来5年或10年之后的事情就是工作描述的一部分。

但有一点是肯定的：再过几年，我们将会有享有更新奇、更先进的计算机交互技术。新的用户界面——利用手势、机器推断、情境意识以及丰富的3-D环境（无论是真实的还是虚拟的）往往都能让你身临其境，并将会使计算变得更简单、更令人向往，而且越来越直观。科技将不仅为人们提供工具，更将用先前不可思议的自然、无缝的方式提高人们的生活质量。

2010年的微软技术节（TechFest）是微软研究院一年一度展示计算机科学技术革命的窗口，几项旨在促成技术转化的项目在这里与观众见面。3月3日和4日，数千名微软员工将有机会观看研究展示、与有关人员交谈，并设法将其纳入可供全球数百万人使用的新产品。

其中的一个项目就试图将人体自身转变为用户界面，下面将对这一项目进行简要介绍。

人体计算

“人类的进化已经相当成熟，可以用非常复杂的方式与环境和他人沟通”，微软雷德蒙研究院商业娱乐的可视化与交互（Visualization and Interaction for Business and Entertainment, VIBE）研究组的高级研究员(同时也是微软亚洲研究院人机交互组主任研究员)Desney Tan博士说：“但不幸的是，我们目前使用的大多数电脑输入设备，如鼠标、键盘等，只利用了此类潜力中的极少一部分，而它们所提供的沟通渠道原本可以更加丰富。”

至少目前是这样。Tan和VIBE的计算用户体验（Computational User Experiences, CUE）小组的同事以及微软其他部门的研究员一道，正在努力开发自然用户界面来缩小这种差距。语音技术、微软Surface(Microsoft Surface) 和Natal计划等领域的工作为我们提供了一个窗口，使得我们能够一窥融入传感技术的计算机将如何开创人机互动新纪元，尽管如此，Desney仍然坚持认为，相对于这一领域所蕴含的巨大潜能来说，他们所作的努力不过是皮毛而已。

“我们的目标是进一步拓展，并向用户提供可移动的自然用户界面，”他在在微软技术节上演示的项目时说，“具体来讲，通过使身体成为输入设备，我们希望创造某种技术，使我们能够与‘随时随地可用的计算’之间建立更深刻的联系。”

Desney将演示的项目叫做“带有生理感知的自然用户界面（Natural User Interfaces with Physiological Sensing）”。演示分为两部分。一个部分利用肌电图来感知肌肉的电流活动，以推断手指动作；第二个部分使用生物声学传感器（bio-acoustic sensors），来检测人体的能量传输，从而将人体转化为一个“基于击键动作的输入设备”（tap-based input device）。这两个部分都可以用一个佩戴在前臂上端的简单臂环来实现，从而向计算设备发出无线信号。

佩戴于前臂上端的简单臂环能够检测到肌肉活动以及生物声学信息，

为人与技术设备互动提供了一条新的途径

传统的鼠标和键盘等输入设备采用的是物理变换器，通过手掌和手指本身具有的灵巧性使得输入得以实现。而肌肉-计算机界面（muscle-computer interface）则使通过佩戴于前臂上端的一圈传感器收集肌肉信号，再通过肌电信号识别器解读手势动作，从而能够识别手掌和手指点击在皮肤上的信号。

在2009年美国计算机协会用户界面软件与技术研讨会上发表了一篇论文，题为《利用肌肉计算机界面，实现随时随地可用的输入（Enabling Always-Available Input with Muscle- Computer Interfaces）》，Desney与来自华盛顿大学计算机科学与工程系的T. Scott Saponas和James A. Landay，CUE的Dan Morris，微软公司的Jim Turner，和多伦多大学计算机科学系的Ravin Balakrishnan一道，探讨了在人们无法使用物理设备的情况下（例如正在搬运重物或腾不出手来的时候），如何实现与技术互动。 

一个安装了投影仪的臂环直接将用户界面投射到了用户的手腕上

另一篇文章题为《皮肤输入：将身体挪用做输入表面（Skinput: Appropriating the Body as an Input Surface）》，Desney, Morris和来自卡内基梅隆大学人机交互研究所的Chris Harrison描述了手指敲击和皮肤如何产生有用的声学信号，以及安装在臂环内的生物声传感阵列如何能够“听到”来自身体不同部分、声学特征各异的信号，并对其强度加以分类。这种臂环也可以纳入一只投影器械，将动态图形用户界面显示在用户的手腕等部位。

这些进步能够给生活带来何种变化呢？Desney给出了几个现实生活中的例子。

“还记得手机出现之前的一段时间吗？那时你不得不打无数个电话，才能把几个朋友聚在一起去看电影。”他说：“即使在最近你也许有过类似的经历——是否记得，你坐在酒吧里与人为‘到底有多少个职业橄榄球名将出生在西雅图’这个问题争论不休，却无法从维基百科上核实信息。”

“就像手机和移动计算改变了我们运转世界的方式一样，‘静脉计算’这样的愿景也将彻底改变我们对计算机的使用和依赖。”

2007年，《技术评论（Technology Review）》期刊将Desney评为35岁以下青年创新者（Young Innovators Under 35）之一，以嘉奖他在在基于身体的计算方面所作出的努力，而这些努力将能够逐渐改善日渐忙碌的人们的生活质量。

“试想一下，当你在大街上与人擦肩而过时，就能够在无形之中知道他们的姓名或他们孩子的生日，”他说，“你身处异国，却能在看到一家外国餐馆时立刻得知它的译名，也能毫不费力了解人们对这家餐馆的评价；这样，你甚至可以通过不断使自己在两个不同语言的世界往返来学习一门新的语言。当然，你也可以登堂入室，获取关于即将享用的食物的信息——它从何而来，谁曾与它接触，它是否有益于健康等等。”

“毫不夸张地说，我们试图把世界上所有的知识和计算都放在你的指尖上。”

英文原文：New, Natural User Interfaces

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