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[東華大學專欄] 讓機器不再只是機器─智慧型人機互動 列印
作者是 東方報   
週四, 17 八月 2017 07:46

資料提供/東華大學資工系江政欽教授

資料整理/記者江思婷

文明演進基礎在於機器進化

人類從石器利用、獸力耕運一路進步到現在的機器生產,很快地還有人工智慧和機器人的問世,整個演進過程就是一部精采的機具運用進步史,所以,要說人類文明演進的基礎在於機器的進化,應該算中肯。

機器既然對人們如此重要,倘若讓機器更聰明一點,能做更多事,幫越多人,自然就可加速人類文明往下一世代邁進。

機器擬人化 代勞瑣事像管家

在資訊工程與資訊科學的領域中,有許多研究人員正在努力實現這個理想,在他們的努力下,許多科幻電影裡大家認為是虛幻的東西,現在慢慢一樣樣地實現在我們的生活中了,例如機器已經可以聽懂我們的話、認出我們的臉、從表情知道我們的情緒、看比劃的手勢知道我們要它做什麼,還能判別我們的肢體動作有無異常,不只如此,機器現在也可隨時幫我們從網路取得重要資訊,然後把資料說給我們聽或是用生動有趣的聲光效果讓我們一目了然又印象深刻,這不就像是一個私人秘書或管家一樣的功能,可以幫我們代勞不少生活瑣事了?

人機互動 驚豔聲光

研究如何讓人和機器之間能毫無代溝、自然互動的研究主題稱為「人機互動」(Human-Machine Interactions),也就是一個目標在於讓機器愈來愈聰明的研究領域,希望能讓機器有近似於人的「感官」與「認知」能力。人的「感官」不外乎輸入(例如聽和看)與輸出(例如說和寫),至於「認知」則要能辨認與學習。當機器能力越接近人時,人與機器互動方式就越能接近人與人的互動方式。

2、30年前很多人就開始使用個人電腦了,但那時大家只能用鍵盤與電腦互動,不僅要學鍵盤打字,還得死記活背許多生澀的英文指令才行,而且螢幕上只能看到枯燥乏味的文字畫面,哪來的圖片和聲音?後來微軟和蘋果的作業系統問世,有了像Windows這種圖形化使用者介面,我們終於能用滑鼠的動作取代大量的鍵盤指令,也可看到和聽到許多令人驚豔的聲光效果,讓7、8歲的弟弟妹妹或7、80歲的阿公阿嬤也開始可以玩電腦了,這又見證到一個不折不扣的人機互動升級實例。

虛擬實境 身歷其境

但是,科學家覺得使用滑鼠還不夠方便,因為還得有一顆滑鼠且知道如何拖拉和點選才能和電腦互動,因此,語音辨識和手勢操控是他們下一個進化目標,而許多體感裝置(像微軟XBox的Kinect)也就應運而生了。

此外,輸出方面也將追求讓使用者能有身歷其境感,戴上特殊眼鏡或輕便頭盔後,當使用者要從電腦取出檔案,就會讓使用者如置身於一個檔案室中,在裡面使用語音和手勢提取資料,就像科幻電影駭客任務中的情境一樣,又或者是當使用者在電腦上想看太魯閣天險美景時就會呈現出逼真場景,讓使用者如同置身其境,必要時,電腦還可在太魯閣懸涯峭壁上虛造個讓人分不清真假的七彩飛瀑,趣味盎然,這就是現在正夯的虛擬實境(Virtual Reality)與擴增實境(Augmented Reality),這麼棒的人機互動境界是不是已經超乎人跟人互動所能得到的體驗了呢?

神奇電腦技術 智慧機器人

當然囉!要讓電腦變聰明能幹也不是說變就變,後面是有一堆神奇的獨家密技造就而成,包括影像處理、視訊處理、語音處理、電腦繪圖、感測裝置、圖型辨識、機器學習和人工智慧等等。每一項技術都有大學問,也正是國內外資訊工程系或資訊科學系裡許多菁英的重點研究項目,以國立東華大學資訊工程系為例,全系20位教授中就至少有6位正在從事相關領域的研究,該系研發成果豐碩,例如江政欽教授主持的多媒體互動科技實驗室(Multimedia Technology Interaction Laboratory,簡稱MiT LAB)開發了體感式多媒體互動導覽系統、凌空手寫辨識系統、音樂抄襲偵測系統、光音似箭多模式人機互動系統、3D指向定位與遙控系統、舞蹈自學輔助系統、舞蹈動作檢索系統等等(各系統展示影片可連結:http://web.csie.ndhu.edu.tw/ccchiang/index.html網頁中的Demos頁面)都是與智慧型人機互動相關的重要科研成果。

以人為尊 五大原則發展

現代生活中,人們幾乎無時無刻不在使用機器,諸如各型車輛、手機、大小家電、販賣機以及提款機等等不勝枚舉,不久的將來,隨著人機互動科技的進步,使用這些機器的方式也將會有更先進的改變,將會依循著「以人為尊」(Human-Centered)、「無處不在」(Ubiquitous)、「多模式型態」(Multi-Modal)、「無時不有」(Anytime)、「自然無負擔」(Naturally Burdenless)簡稱“HUMAN”5大原則發展,不僅會讓我們有更優質的便利生活,也將帶動更多智慧型機器相關產業的發展,且讓我們拭目以待吧!