Quantumrun

BEELDKREDIET: Quantumrun

Sê totsiens vir jou muis en sleutelbord, nuwe gebruikerskoppelvlakke om die mensdom te herdefinieer: Toekoms van rekenaars P1

David Tal, uitgewer, toekomskundige
@DavidTalWrites
LinkedIn

Di, 09 / 15 / 2020 - 10: 46

Eerstens was dit ponskaarte; dan was dit die ikoniese muis en sleutelbord. Die gereedskap en stelsels wat ons gebruik om met rekenaars betrokke te raak, is wat ons in staat stel om die wêreld rondom ons te beheer en te bou op maniere wat ons voorvaders ondenkbaar maak. Ons het 'n lang pad gestap om seker te maak, maar wanneer dit kom by die veld van gebruikerskoppelvlak (UI, die manier waarop ons met rekenaarstelsels omgaan), het ons nog niks gesien nie.

Sommige sal dalk sê dit is vreemd om ons Future of Computers-reeks met 'n hoofstuk oor UI te begin, maar dit is hoe ons rekenaars gebruik wat betekenis sal gee aan die innovasies wat ons in die res van hierdie reeks verken.

Elke keer as die mensdom 'n nuwe vorm van kommunikasie uitgedink het - of dit nou spraak, die geskrewe woord, die drukpers, die telefoon, die internet is - het ons kollektiewe samelewing geblom met nuwe idees, nuwe vorme van gemeenskap en heeltemal nuwe industrieë. Die volgende dekade sal die volgende evolusie sien, die volgende kwantumsprong in kommunikasie en interkonnektiwiteit, geheel en al bemiddel deur 'n reeks toekomstige rekenaarkoppelvlakke ... en dit kan dalk net hervorm wat dit beteken om mens te wees.

Wat is in elk geval 'goeie' gebruikerskoppelvlak?

Die era van steek, knyp en swiep na rekenaars om hulle te kry om te doen wat ons wou hê, het meer as 'n dekade gelede begin. Vir baie het dit begin met die iPod. Waar ons eens gewoond was om te klik, tik en teen stewige knoppies af te druk om ons testamente aan masjiene te kommunikeer, het die iPod die konsep gewild gemaak om links of regs op 'n sirkel te swiep om die musiek te kies waarna jy wil luister.

Raakskerm-slimfone het kort daarna die mark betree en 'n reeks ander tasbare opdragopdragte bekendgestel soos die poke (om die druk van 'n knoppie te simuleer), die knyp (om in en uit te zoem), die druk, hou en sleep. Hierdie tasbare opdragte het om 'n aantal redes vinnig aangryping onder die publiek gekry: Hulle was nuut. Al die cool (bekende) kinders het dit gedoen. Raakskermtegnologie het goedkoop en hoofstroom geword. Maar bowenal het die bewegings intuïtief, natuurlik gevoel.

Dit is waaroor goeie rekenaar-UI gaan: die bou van meer natuurlike maniere om met sagteware en toestelle om te gaan. En dit is die kernbeginsel wat die toekomstige UI-toestelle sal lei waaroor jy gaan leer.

Pik, knyp en swiep in die lug

Vanaf 2018 het slimfone standaard selfone in groot dele van die ontwikkelde wêreld vervang. Dit beteken dat 'n groot deel van die wêreld nou vertroud is met die verskillende tasbare opdragte wat hierbo genoem is. Deur toepassings en speletjies het slimfoongebruikers 'n groot verskeidenheid abstrakte vaardighede aangeleer om die relatiewe superrekenaars wat in hul sakke sit, te beheer.

Dit is hierdie vaardighede wat verbruikers sal voorberei vir die volgende vlaag toestelle—toestelle wat ons sal toelaat om die digitale wêreld makliker met ons werklike omgewings saam te smelt. Kom ons kyk dus na sommige van die gereedskap wat ons sal gebruik om ons toekomstige wêreld te navigeer.

Opeluggebarebeheer. Vanaf 2018 is ons steeds in die mikro-era van aanraakbeheer. Ons steek, knyp en swiep steeds ons pad deur ons mobiele lewens. Maar daardie aanrakingsbeheer maak stadigaan plek vir 'n vorm van opeluggebarebeheer. Vir die spelers daar buite, jou eerste interaksie hiermee was dalk die speel van ooraktiewe Nintendo Wii-speletjies of die Xbox Kinect-speletjies—albei konsoles gebruik gevorderde bewegingsopname-tegnologie om spelerbewegings met spelavatars te pas.

Wel, hierdie tegnologie bly nie beperk tot videospeletjies en groenskerm-filmvervaardiging nie, dit sal binnekort die breër verbruikerselektronikamark betree. Een treffende voorbeeld van hoe dit kan lyk, is 'n Google-onderneming genaamd Project Soli (kyk sy ongelooflike en kort demo-video na hierdie skakel). Ontwikkelaars van hierdie projek gebruik miniatuurradar om die fyn bewegings van jou hand en vingers op te spoor om die steek, knyp en swiep in die buitelug in plaas van teen 'n skerm te simuleer. Dit is die soort tegnologie wat sal help om draagbare items makliker te maak om te gebruik, en dus aantrekliker vir 'n wyer gehoor.

Driedimensionele koppelvlak. As ons hierdie opeluggebarebeheer verder met sy natuurlike vordering neem, kan ons teen die middel van die 2020's sien dat die tradisionele lessenaarkoppelvlak - die betroubare sleutelbord en muis - stadig vervang word deur die gebarekoppelvlak, in dieselfde styl wat gewild is deur die fliek, Minority Rapporteer. Trouens, John Underkoffler, UI-navorser, wetenskapadviseur en uitvinder van die holografiese gebare-koppelvlaktonele van Minority Report, werk tans aan die werklike weergawe- 'n tegnologie waarna hy verwys as 'n mens-masjien-koppelvlak ruimtelike bedryfsomgewing. (Hy sal waarskynlik 'n handige akroniem daarvoor moet opstel.)

Deur hierdie tegnologie te gebruik, sal jy eendag voor 'n groot skerm sit of staan en verskeie handgebare gebruik om jou rekenaar te beveel. Dit lyk baie gaaf (sien skakel hierbo), maar soos jy dalk kan raai, kan handgebare wonderlik wees om TV-kanale oor te slaan, te wys/klik op skakels, of om driedimensionele modelle te ontwerp, maar dit sal nie so goed werk as jy lank skryf nie opstelle. Dit is hoekom namate opeluggebaretegnologie geleidelik by meer en meer verbruikerselektronika ingesluit word, sal dit waarskynlik bygekom word deur komplementêre UI-kenmerke soos gevorderde stemopdrag en iris-opsporingstegnologie.

Ja, die nederige, fisiese sleutelbord kan dalk nog tot in die 2020's oorleef.

Haptiese hologramme. Die hologramme wat ons almal persoonlik of in die flieks gesien het, is geneig om 2D- of 3D-projeksies van lig te wees wat voorwerpe of mense wys wat in die lug sweef. Wat hierdie projeksies almal gemeen het, is dat as jy jou hand uitsteek om hulle te gryp, jy net 'n handvol lug sou kry. Dit sal nie teen die middel-2020's die geval wees nie.

Nuwe tegnologieë (sien voorbeelde: 1 en 2) word ontwikkel om hologramme te skep waaraan jy kan raak (of ten minste die sensasie van aanraking naboots, maw haptics). Afhangende van die tegniek wat gebruik word, of dit nou ultrasoniese golwe of plasmaprojeksie is, sal haptiese hologramme 'n heeltemal nuwe industrie van digitale produkte oopmaak wat ons in die regte wêreld kan gebruik.

Dink daaroor, in plaas van 'n fisiese sleutelbord, kan jy 'n holografiese een hê wat jou die fisiese sensasie van tik kan gee, waar jy ook al in 'n kamer staan. Hierdie tegnologie is wat sal hoofstroom die Minderheidsverslag opelug-koppelvlak en moontlik die era van die tradisionele lessenaar beëindig.

Stel jou dit voor: In plaas daarvan om 'n lywige skootrekenaar rond te dra, kan jy eendag 'n klein vierkantige wafer (dalk die grootte van 'n dun eksterne hardeskyf) dra wat 'n aanraakbare vertoonskerm en sleutelbordhologram sal projekteer. Een stap verder geneem, stel jou 'n kantoor voor met net 'n lessenaar en 'n stoel, en dan met 'n eenvoudige stemopdrag, projekteer 'n hele kantoor homself om jou - 'n holografiese werkstasie, muurversierings, plante, ens. Inkopies vir meubels of versiering in die toekoms kan 'n besoek aan die toepassingwinkel saam met 'n besoek aan Ikea behels.

Praat met jou virtuele assistent

Terwyl ons stadig besig is om aanraak-UI te herverbeeld, kom 'n nuwe en aanvullende vorm van UI na vore wat selfs meer intuïtief vir die gemiddelde persoon kan voel: spraak.

Amazon het 'n kulturele plons gemaak met die vrystelling van sy kunsmatig intelligente (KI) persoonlike assistent-stelsel, Alexa, en die verskillende stemgeaktiveerde huisassistent-produkte wat dit langsaan vrygestel het. Google, die vermeende leier in KI, het gehaas om sy voorbeeld te volg met sy eie reeks tuisassistentprodukte. En saam het die gekombineerde multi-miljard mededinging tussen hierdie twee tegnologiereuse gelei tot 'n vinnige, wydverspreide aanvaarding van stemgeaktiveerde, KI-produkte en -assistente onder die algemene verbruikersmark. En hoewel dit nog vroeë dae vir hierdie tegnologie is, moet hierdie vroeë groeispruit nie onderskat word nie.

Of jy nou Amazon se Alexa, Google se assistent, iPhone se Siri of Windows Cortana verkies, hierdie dienste is ontwerp om jou met jou foon of slimtoestel te laat koppel en toegang tot die kennisbank van die web te kry met eenvoudige mondelinge opdragte, wat vir hierdie 'virtuele assistente' vertel wat jy wil.

Dit is 'n wonderlike prestasie van ingenieurswese. En selfs al is dit nie heeltemal perfek nie, verbeter die tegnologie vinnig; byvoorbeeld Google aangekondig in Mei 2015 dat sy spraakherkenningstegnologie nou net 'n agt persent foutkoers het, en krimp. Wanneer jy hierdie dalende foutkoers kombineer met die massiewe innovasies wat plaasvind met mikroskyfies en wolkrekenaars (wat in die komende reeks hoofstukke uiteengesit word), kan ons verwag dat virtuele assistente teen 2020 aangenaam akkuraat sal wees.

Nog beter, die virtuele assistente wat tans ontwerp word, sal nie net jou toespraak perfek verstaan nie, maar hulle sal ook die konteks agter die vrae wat jy vra verstaan; hulle sal die indirekte seine herken wat deur jou stemtoon afgegee word; hulle sal selfs langtermyngesprekke met jou voer, Haar-styl.

Oor die algemeen sal stemherkenning-gebaseerde virtuele assistente die primêre manier word waarop ons toegang tot die web kry vir ons daaglikse inligtingsbehoeftes. Intussen sal die fisiese vorme van UI wat vroeër ondersoek is, waarskynlik ons ontspannings- en werkgefokusde digitale aktiwiteite oorheers. Maar dit is nie die einde van ons UI-reis nie, ver daarvan.

drabare toestelle

Ons kan nie UI bespreek sonder om ook draagbare items te noem nie—toestelle wat jy dra of selfs in jou liggaam plaas om jou te help om digitaal met die wêreld om jou te kommunikeer. Soos stemassistente, sal hierdie toestelle 'n ondersteunende rol speel in hoe ons betrokke raak by die digitale ruimte; ons sal dit vir spesifieke doeleindes in spesifieke kontekste gebruik. Aangesien ons egter 'n hele hoofstuk oor wearables in ons Toekoms van die internet reeks, gaan ons nie hier in meer besonderhede in nie.

Verhoog ons werklikheid

Om vorentoe te beweeg, is die integrasie van al die tegnologieë wat hierbo genoem word, virtuele realiteit en uitgebreide realiteit.

Op 'n basiese vlak is verhoogde werklikheid (AR) die gebruik van tegnologie om jou persepsie van die werklike wêreld digitaal te verander of te verbeter (dink aan Snapchat-filters). Dit moet nie verwar word met virtuele realiteit (VR), waar die werklike wêreld deur 'n gesimuleerde wêreld vervang word nie. Met AR sal ons die wêreld rondom ons sien deur verskillende filters en lae ryk aan kontekstuele inligting wat ons sal help om ons wêreld intyds beter te navigeer en (waarskynlik) ons werklikheid te verryk. Kom ons ondersoek kortliks albei uiterstes, begin met VR.

Virtuele realiteit. Op 'n basiese vlak is virtuele realiteit (VR) die gebruik van tegnologie om digitaal 'n meeslepende en oortuigende oudiovisuele illusie van die werklikheid te skep. En anders as AR, wat tans (2018) aan 'n groot verskeidenheid tegnologiese en sosiale struikelblokke ly voordat dit massamarkaanvaarding verkry, bestaan VR al dekades in populêre kultuur. Ons het dit in 'n groot verskeidenheid toekomsgerigte flieks en televisieprogramme gesien. Baie van ons het selfs primitiewe weergawes van VR by ou arkades en tegnologie-georiënteerde konferensies en handelskoue probeer.

Wat hierdie keer anders is, is dat vandag se VR-tegnologie meer toeganklik as ooit is. Danksy die miniaturisering van verskeie sleuteltegnologieë (oorspronklik gebruik om slimfone te maak), het die koste van VR-kopstukke tot 'n punt toegeneem waar kragmaatskappye soos Facebook, Sony en Google nou jaarliks bekostigbare VR-kopstukke aan die massas vrystel.

Dit verteenwoordig die begin van 'n heeltemal nuwe massamarkmedium, een wat geleidelik duisende sagteware- en hardeware-ontwikkelaars sal lok. Trouens, teen die laat 2020's sal VR-toepassings en -speletjies meer aflaaie genereer as tradisionele mobiele toepassings.

Onderwys, indiensopleiding, besigheidsvergaderings, virtuele toerisme, speletjies en vermaak - dit is net 'n paar van die vele toepassings wat goedkoop, gebruikersvriendelike en realistiese VR kan en sal verbeter (indien nie heeltemal ontwrig nie). Maar, anders as wat ons in wetenskaplike romans en films gesien het, is die toekoms waar mense heeldag in VR-wêrelde deurbring dekades weg. Dit gesê, wat ons die hele dag sal spandeer, is AR.

Verhoogde werklikheid. Soos vroeër genoem, is die doel van AR om as 'n digitale filter op te tree bo en behalwe jou persepsie van die werklike wêreld. Wanneer jy na jou omgewing kyk, kan AR jou persepsie van jou omgewing verbeter of verander of nuttige en kontekstueel relevante inligting verskaf wat jou kan help om jou omgewing beter te verstaan. Kyk na die video's hieronder om jou 'n beter idee te gee van hoe dit kan lyk:

Die eerste video is van die opkomende leier in AR, Magic Leap:

Vervolgens is 'n kortfilm (6 min) van Keiichi Matsuda oor hoe AR teen die 2030's kan lyk:

Uit die video's hierbo kan jy jou die byna onbeperkte aantal toepassings voorstel wat AR-tegnologie eendag sal moontlik maak, en dit is om daardie rede dat die meeste van tegnologie se grootste spelers—Google, appel, Facebook, Microsoft, Baidu, Intel, en meer—belê reeds swaar in AR-navorsing.

Voortbou op die holografiese en opeluggebare-koppelvlakke wat vroeër beskryf is, sal AR uiteindelik wegdoen met die meeste van die tradisionele rekenaarkoppelvlakke waarmee verbruikers tot dusver grootgeword het. Hoekom byvoorbeeld 'n rekenaar of skootrekenaar besit wanneer jy 'n AR-bril kan opsit en 'n virtuele rekenaar of skootrekenaar reg voor jou kan sien verskyn. Net so, jou AR-bril (en later AR kontaklense) sal wegdoen met jou fisiese slimfoon. O, en laat ons nie van jou TV's vergeet nie. Met ander woorde, die meeste van vandag se groot elektronika sal gedigitaliseer word in die vorm van 'n toepassing.

Die maatskappye wat vroeg belê om die toekomstige AR-bedryfstelsels of digitale omgewings te beheer, sal effektief 'n groot persentasie van vandag se elektroniese sektor ontwrig en beheer oorneem. Aan die kant sal AR ook 'n reeks besigheidstoepassings hê in sektore soos gesondheidsorg, ontwerp/argitektuur, logistiek, vervaardiging, militêre, en meer, toepassings wat ons verder bespreek in ons Future of the Internet-reeks.

En tog, dit is steeds nie waar die toekoms van UI eindig nie.

Voer die matriks in met brein-rekenaar-koppelvlak

Daar is nog 'n ander vorm van kommunikasie wat selfs meer intuïtief en natuurlik is as beweging, spraak en AR wanneer dit by die beheer van masjiene kom: die gedagte self.

Hierdie wetenskap is 'n bio-elektroniese veld genaamd Brain-Computer Interface (BCI). Dit behels die gebruik van 'n breinskanderingstoestel of 'n inplantaat om jou breingolwe te monitor en dit te assosieer met opdragte om enigiets wat deur 'n rekenaar bestuur word, te beheer.

Trouens, jy het dit dalk nie besef nie, maar die vroeë dae van BCI het reeds begin. Geamputeerdes is nou robotte ledemate te toets direk deur die verstand beheer word, in plaas van deur sensors wat aan die draer se stomp geheg is. Net so is mense met ernstige gestremdhede (soos mense met quadriplegie) nou BCI gebruik om hul gemotoriseerde rolstoele te stuur en robotarms manipuleer. Maar om geamputeerdes en persone met gestremdhede te help om meer onafhanklike lewens te lei, is nie die omvang waartoe BCI in staat sal wees nie. Hier is 'n kort lys van die eksperimente wat nou aan die gang is:

Beheer dinge. Navorsers het suksesvol gedemonstreer hoe BCI gebruikers kan toelaat om huishoudelike funksies (beligting, gordyne, temperatuur), sowel as 'n reeks ander toestelle en voertuie te beheer. Kyk die demonstrasie video.

Beheer van diere. 'n Laboratorium het 'n BCI-eksperiment suksesvol getoets waar 'n mens in staat was om 'n laboratoriumrot beweeg sy stert slegs sy gedagtes gebruik.

Brein-tot-teks. ’n Verlamde man 'n breininplantaat gebruik om agt woorde per minuut te tik. Intussen het spanne in die US en Duitsland ontwikkel 'n stelsel wat breingolwe (gedagtes) in teks dekodeer. Aanvanklike eksperimente het suksesvol bewys, en hulle hoop dat hierdie tegnologie nie net die gemiddelde persoon kan bystaan nie, maar ook mense met ernstige gestremdhede (soos die bekende fisikus, Stephen Hawking) die vermoë kan bied om makliker met die wêreld te kommunikeer.

Brein-tot-brein. 'n Internasionale span wetenskaplikes kon naboots telepatie deur een persoon van Indië die woord "hallo" te laat dink, en deur BCI is daardie woord van breingolwe na binêre kode omgeskakel, en dan per e-pos na Frankryk gestuur, waar daardie binêre kode terug in breingolwe omgeskakel is, om deur die ontvanger waargeneem te word. . Brein-tot-brein kommunikasie, mense!

Opneem van drome en herinneringe. Navorsers by Berkeley, Kalifornië, het ongelooflike vordering gemaak met die omskakeling breingolwe in beelde. Toetspersone is met 'n reeks beelde aangebied terwyl hulle aan BCI-sensors gekoppel is. Dieselfde beelde is toe op 'n rekenaarskerm gerekonstrueer. Die gerekonstrueerde beelde was baie korrelig, maar gegewe ongeveer 'n dekade se ontwikkelingstyd, sal hierdie bewys van konsep ons eendag toelaat om ons GoPro-kamera te laat vaar of selfs ons drome op te neem.

Ons gaan towenaars word, sê jy?

Aanvanklik sal ons eksterne toestelle vir BCI gebruik wat lyk soos 'n helm of haarband (2030's) wat uiteindelik plek sal maak vir breininplantings (laat-2040's). Uiteindelik sal hierdie BCI-toestelle ons gedagtes met die digitale wolk verbind en later as 'n derde halfrond vir ons gedagtes optree - so terwyl ons linker- en regterhemisfere ons kreatiwiteit en logika-fakulteite bestuur, sal hierdie nuwe, wolkgevoede digitale halfrond vermoëns fasiliteer waar mense dikwels tekort skiet aan hul KI-eweknieë, naamlik spoed, herhaling en akkuraatheid.

BCI is die sleutel tot die opkomende veld van neurotegnologie wat daarop gemik is om ons gedagtes met masjiene saam te voeg om die sterk punte van albei wêrelde te verkry. Dit is reg almal, teen die 2030's en in die hoofstroom teen die laat 2040's sal mense BCI gebruik om ons brein op te gradeer, sowel as om met mekaar en met diere te kommunikeer, rekenaars en elektronika te beheer, herinneringe en drome te deel en op die web te navigeer.

Ek weet wat jy dink: Ja, dit het vinnig geëskaleer.

Maar so opwindend soos al hierdie UI-vooruitgang is, sal dit nooit moontlik wees sonder ewe opwindende vooruitgang in rekenaarsagteware en hardeware nie. Hierdie deurbrake is wat die res van hierdie Future of Computers-reeks sal ondersoek.