人工智能驅動的交互設計

佟 囡

(山東工藝美術學院,山東 濟南 250100)

0 引言

隨著科學技術的進步,人工智能技術逐漸走入人們的視野,并在社會各界得到了廣泛的應用,這不僅對現代社會的發展產生了巨大的推動作用,同時也讓人們的生產生活發生了相應的改變。 尤其是將人工智能技術應用在交互設計方面,能夠使相關產品的人機交互能力得到有效增強,這對于產品控制效果以及人們感官體驗的提升有著非常積極的作用。 但想要實現這種目標,還需要相關領域在交互設計中,對人工智能技術的應用方法進行深入的研究,通過對人工智能技術與交互設計契合點的探尋與創新,進一步提高交互設計的質量。

1 人工智能技術

人工智能(Artificial Intelligence,AI)技術最早誕生于1956 年,一直以來,該項技術的發展都是社會各界廣泛關注的問題,且在不斷發展過程中,其含義也在不斷地延伸。 直到近些年,相關領域將人工智能技術定義為以計算機模型為基礎,進行相關研究的一種智力行為,能夠有效地滿足人類需要。 當前階段,人工智能技術已經具有較高的機械智能,能夠對人類自然智力進行適當的補充和反映。 通過人工智能技術中的邏輯運算,即可實現機械的主動感知,并有效刪減和優化非必要任務的完成路徑,從而幫助用戶更好地完成相關任務。

2 應用人工智能進行交互設計的意義

從本質上來看,人工智能技術實際也是一種交互技術。 該項技術的應用,不僅開拓了產品的交互設計維度以及交互設計視野,同時也讓人機交互過程中的關系出現了一定的改變,而這種改變會對產品交互設計產生巨大的影響。

2.1 能夠改變產品交互形式

目前,人機交互通常是借助有效接觸或者是近距離接觸來實現的。 如通過點選或者觸摸等方式,用戶就能導入相關數據,并實現對交互系統的有效控制。而應用人工智能技術對相關產品進行交互設計,可以進一步地拓展產品交互功能,為其添加圖像以及語音識別等功能,使用戶的交互操作不再局限于原來的實體操作。 最重要的是,人工智能技術能夠實現大范圍控制,僅需要通過特定的動作或者是語音即可完成指令輸入,實現產品的有效應用和控制。

2.2 能夠提供情感化的人機交互過程

在傳統形式的交互設計中,系統往往無法有效地理解和適應人類的心境以及情緒,一定程度上影響了人機交互的自然性與和諧性。 而對于智能而言,情感本應是其重要組成部分,兩者的相互分離會使交互設計的質量以及用戶的體驗受到極大的影響。 應用人工智能技術則可以有效改善這種問題。 人工智能技術能夠通過生物計量傳感器對人類的腦電波、皮膚反應、面部表情以及各種情感數據進行采集,并通過數據積累以及機器自主學習,實現用戶情緒狀態的有效識別,進而保證相關動作的情感化水平。 例如,微軟的“小冰”具有人一樣的情感交互能力,能夠根據不同的人和場景,提供不同的交互動態。 所以,在與“小冰”進行交互的過程中,人們往往更容易注入情感,也更容易被打動。 由此可見,人機情感共鳴將會成為交互設計未來發展的重要方向,而這一切的實現,都離不開人工智能的支持。

2.3 能夠優化交互信息架構

在圖形用戶界面時代,不管是界面設計,還是系統操作流程都會被主體數據架構影響。 但大數據時代的來臨和數據信息量的急劇增長,使得數據架構環節變得越來越煩瑣多樣,相應的投入也會不斷增長。 而人工智能技術的應用,可以優化交互信息架構,借助特定關鍵詞以及智能語音輸入等方式進行指令調用和數據檢索,不僅能夠提高信息流獲取的準確性,還能使用戶交互效率得到顯著的提升。 另外,人工智能技術能夠提高人機交互系統的延展性和兼容性,并使其運行更為穩定。

3 人工智能驅動的交互設計研究方法

3.1 交互設計

交互設計本質上也是一種系統設計工作,可以看做是一項研究人類交互體驗的內容。 而交互系統涉及多種內容,包括交互技術、使用場景、人以及行為等,因此,交互設計并不等同于人機交互,還包含人機交互設計以及交互界面設計等。 其中,界面設計主要以界面形式設計為核心是為交互行為服務的,是產品交互設計的關鍵內容之一。 可以將產品交互設計視為一種以技術手段為基礎、推動產品智能化發展的設計方法,對交互雙方的體驗感以及交互過程非常重要[1]。

3.2 人工智能技術的實際應用

現階段,人工智能技術的發展主要集中在服務機器人、圖像識別技術以及語音識別技術等方面,應用范圍相對較廣。 對此,文章主要從傳統家電的創新設計入手,對人工智能技術在交互設計方面的應用進行研究。

在傳統家電設備中,人們通常會在設備的部分區域進行物理操作界面的設置,需要用戶通過相應的操作才能正常啟動設備,而這個過程屬于半智能化的交互過程。 例如,用戶在晚上回家以后,摸索開關將燈打開或者是需要通過遙控器才能更換電視頻道。 這種交互方式導致家電產品在應用時,不夠智能和便捷。 而用人工智能技術的家電,對交互體驗更為重視,可以在用戶、機器以及產品之間構建交互紐帶。

以凈飲機為例。 首先,在近些年中,人工智能技術在機械深度學習方面有了重大的突破,這在一定程度上推動了語音識別的廣泛應用,使得機械設備能夠真正地理解人類語言,即便是方言環境,也能夠保證識別的精準性和運行的高效性。 而語音識別的關鍵就是要讓機械設備能夠明確人類的需求和命令,并做出特定的反應。 而傳統凈飲機在功能按鍵方面具有較高的復雜性,顯示面板難以保證精準觸控,再加上面板內容排列較為復雜,各種問題普遍存在,如按鍵太小、主次功能按鍵差別不大、缺乏濾芯更換提醒等。 這種設計對凈飲機的廣泛應用造成了巨大的阻礙。 對語音識別技術進行應用,則可以取代原來物理按鍵,運用智能化的語音識別硬件,有效地滿足用戶需求。 在實際應用中,用戶只需要輸入相關命令,凈飲機的語音識別系統就能自動地識別用戶聲音,并給出準確的回復和后續功能輸出。 例如,用戶發出語音指令:“為我準備一杯熱水”,凈飲機會立即針對指令進行識別和反饋,如“好的,這就為您準備”。 與此同時,借助人工智能技術,還能實現水質監測,乃至陪伴交流等服務[2]。

除此之外,應用情感計算還能提高機器的理解能力,使其能夠更為準確地理解人類的深層語義和對話意圖。 根據相關調查發現,人類在交流中,情感信息的占比達到80%以上。 結合認知科學來看,情感是智能的重要組成部分,也正是由于情感對人類信息交流有著至關重要的作用,所以在交互設計中,情感計算也是必不可少的。 通過機器自主學習,能夠對用戶生活中的各項數據進行不斷地收集和積累,包括沖奶次數、服藥時間以及用水溫度等,這些數據都可以作為重要的情感陪護數據,幫助機器更好地與人交互,并滿足人的交互需求。 當然,這需要凈飲機在機械學習的過程中,建立起能夠滿足不同家庭成員飲水習慣的方案,結合多樣性的場景需求,提高服務的個性化水平,進而達到創新產品服務模式的目的[3]。

其次,對于凈飲機的設計而言,情感交互功能是對其設計的一種創新,而這種實現機械交互情感化的觀點,早有相關專家和學者進行了研究。 如唐納德·諾曼就曾提出,未來的機器將會與人類一樣具備感情,而這會使機器在面對特定場景時,更好地應對世界復雜多變的情況。 而器械情感化的實現,需要將互聯網以及人工智能技術作為基礎。 因此,在相應的交互設計中,不僅需要機器具備基本的功能性,還要拓展其情感化方面的服務功能。

在用戶即將出門時,機器人可提供天氣信息,并附帶增減衣物的提示。 在用戶進入家中時,其可以主動地問候,并準備溫度適中的水。 此外,在家里老人有服藥需求的情況下,可以提醒老人服藥。 尤其是針對空巢老人,可以通過錄制其兒女的聲音進行交互服務。在這種情況下,能夠讓老人在日常服藥、對話、回家時,感覺兒女就在身邊,從而為其提供情感寄托。 對于孕婦群體,人工智能技術下的凈飲機能夠對空氣的溫濕度進行實時監控,并利用加濕模塊及時調整空氣環境,保證孕婦所處環境的舒適性。 而且,人工智能交互設計還能使凈飲機記錄孕婦的日常飲水次數和飲水量,并為其制定健康的飲水計劃及營養調節方案。 同時,孕婦所需藥物,如維生素、葉酸等都可以存放在凈飲機的置物空間中,便于存取和監控,避免孕婦出現忘記服用或者是過量服用的情況[4]。

在凈飲機中設置的全面屏,除了能夠顯示功能的運行狀態外,還能顯示飲水管家,該管家能夠跟隨語音變化進行表情變化。 根據用戶輸入指令有情感地進行反饋,而不是應用生硬的語言進行初級智能回應。 在現代人工智能技術中,語音識別技術已經能夠實現自然語言變化,如發音速度、音量、音調以及重音等。 在未來,具備較強交互能力且情感豐富的智能凈飲機,將會成為相關領域未來發展的重要方向,甚至會成為人們生活的重要組成部分[5]。

一旦語音指令超出凈飲機接收范圍,用戶還可以利用相應的App 與機器進行交互,以此滿足自身需求。只需要進入對話頁面,就可以通過文字或者語音的方式進行交互。 如用戶在外工作時,利用相關App 能夠及時地掌握家中老人的用藥和飲水情況。

同時,用戶還可以采用機器物聯化的方式上傳自身數據,系統后臺進行大數據分析。 在這種情況下,系統能夠更清晰地了解用戶的醫療健康情況、生活習慣以及個人喜好等,然后將分析結果植入機器,機器通過自主學習即可全面掌握用戶情況,為其編制健康飲水計劃。 并且凈飲機能夠對所在區域的地下水以及自來水質量進行監控,并向用戶反饋濾芯應用情況,提醒其及時更換濾芯,實現水中pH 酸堿度的有效控制[6]。

凈飲機的情感交互以及手機App 的設計能夠充分體現人工智能技術對傳統家電設計的影響,這種實踐應用也充分證明了人工智能技術能夠在一定程度上改變交互設計的方法、方式及過程[8]。

4 未來人工智能技術及交互設計的發展

4.1 理念改變和設備革新

對于人機交互設計而言,傳統形式的交互設計通常是以“輸入-反饋”模式為主,而基于人工智能技術的交互設計則是“推薦-選擇”模式。 這使得人機交互開始從單項從屬向雙向訓練的形式轉變。 而這種改變推動了傳統設計思維、規范、流程與方法的改變。 尤其是在部分領域中,傳統物理形態的交互設備已經開始淘汰,而語音交互方式得到了廣泛的應用,通過語音交互能夠同時滿足對多空間、多距離的使用需求,并不會受限于穿戴方式或者是被觸控方式。 在未來,交互設計會逐漸將機器人作為核心,對人類的各項工作予以代替,如小米公司的二代AI 音響“小愛”,能夠對米家的多種設備進行連接,而且能夠準確進行語音識別,達到“一語多控”的互動模式[7]。

當然,智能機器人并不是人工智能交互設計的最終水平,目前,很多高新技術公司都開始通過人工智能技術進行腦機接口產品的研發,不僅能夠在腦部疾病治療中發揮極大的作用,還能在人腦中進行人工智能植入,實現腦機交互設計。 相信在不久的將來,現實社會也能夠出現如《黑客帝國》中的互動場景,人類只需要通過意念即可與機械進行互動和操控。

4.2 更高的交互自主性

在未來,基于人工智能技術的交互設計,其自主學習系統將會得到全面的提升,包括自主學習、自動進化、自身免疫以及智能推薦等。 對于交互設計而言,自主性的概念非常重要,自主需要具有控制性、匹配性、選擇性以及記憶性。 而一直以來,自主和自主性都是相關領域研究的重難點,而未來的智能機器,一定可以通過自主的學習和進化造福人類。

5 結語

綜上所述,在交互設計中對人工智能技術加強應用,能夠使該項設計質量得到顯著的提升,這對于用戶交互體驗的改善以及相關領域的發展有著非常積極的作用。 因此,相關領域應該對人工智能驅動下的交互設計保持重視,要通過人工智能技術的合理應用,為交互設計的有效開展提供支持。