MIT、伯克利、斯坦福等7所顶尖学府最新HCI+AI前沿项目全解析
MIT、伯克利、斯坦福等7所顶尖学府最新HCI+AI前沿项目全解析
随着人工智能的快速发展，人机交互（HCI）领域正迎来前所未有的变革。从脑电波控制到AR打字，从情绪触觉到感官体验调节，全球顶尖学府的最新研究成果正在重新定义我们与科技的关系。本文将为您介绍7个最具代表性的HCI+AI前沿项目，展现AI如何增强人类能力，而非取代人类。
01 AlterEgo：捕捉脑电波的全新交互方式
麻省理工学院媒体实验室 (MIT Media Lab) 的Fluid Interfaces Group开发了一个名为 “AlterEgo” 的可穿戴设备。
“AlterEgo”可以捕捉我们的脑电波，帮我们无声地完成各种指令。假如你正处在一个噪杂的环境中，你只需要在心里想“播放音乐”，"AlterEgo"就能理解你的意图并帮你播放你喜欢的音乐。
这一切都得益于它背后的机器学习(Machine Learning)技术，其通过大量的训练来学习人们在特定思维活动时的脑电波模式，从而帮助识别我们大脑发出的各种信号。
AlterEgo 在现实生活中的用途也非常广泛：假如你是学生，在图书馆这种需要安静的地方，你可以不用说话就查找信息；在需要保密的重要会议中，你可以用 AlterEgo 发送消息，在不打扰到他人的情况下大大的提升了信息的隐私性。
02 BrainGate：大脑直接与外部设备互动
斯坦福大学的 BrainGate 系统是一个脑机接口（BCI）项目，目的是帮助因脊髓损伤、中风或ALS（肌萎缩侧索硬化症）等原因失去运动能力的人恢复身体机能。
BrainGate突破了传统的运动控制方式，开辟了通过大脑直接与外部设备互动的新途径。
这个项目给我们展示了如何通过HCI+AI的方式去结合多学科合作，从而使我们的作品更加多元化。
BrainGate系统会在大脑中植入非常小的电极，这些信号会被计算机转化为具体的指令，比如移动手臂。举个例子，当使用者想象自己伸出手臂时，BrainGate会读取他们的脑信号，并通过机器让机械臂完成这个动作。
03 Omni Mouse：用舌头控制设备
加州大学伯克利分校的Jacobs Institute开发了一个名为 “Omni Mouse” 的创新设备，这款设备采用了先进的传感技术和人工智能(AI)算法，使用户能够用舌头轻松控制设备。
Omni Mouse 用舌头交互，让残障人士能够轻松地自己控制轮椅和电脑。
这个项目让我们意识到，在展示技术创新时，不应只关注技术的前沿性，还要展现它如何切实解决特殊用户群体的需求。
Omni Mouse 的工作原理，是通过用户舌头的移动来控制一个微型操纵杆，这个操纵杆会将信号无线传输到计算机。
这种设计考虑到了脊髓损伤患者等特定人群的需求，因为舌头通常不会受到损伤，并且比眼睛、颈部或头部更不容易疲劳。Omni Mouse 让残障人士能够更轻松地自己控制轮椅和电脑，在使用时可以将设备放置在口腔中，通过舌头的移动，来控制轮椅的方向和速度。
04 SkinTrack：用皮肤做交互
卡内基梅隆大学 (CMU) 的未来接口小组 (Future Interfaces Group) 开发了一个名为 “SkinTrack” 的系统，它让你可以直接在自己的皮肤上画画来控制电子设备。
打破传统输入设备的局限，让交互方式不仅仅只限于屏幕设备，可以延伸到皮肤。
这个项目让我们意识到，如何利用HCI+AI来打破传统输入设备的局限性，让交互方式不仅仅只限于屏幕设备。
“SkinTrack” 利用先进的AI图像识别和传感技术，可以精确地识别和适应你的各种手势。这项技术特别适合那些有肢体障碍或者因为各种原因难以使用传统输入设备的人。因为它让我们的手臂变成了一个触摸屏，只需要在皮肤上轻轻一划，就能翻页、滚动，甚至打电话。
如果在手臂上画个圆圈表示打电话，SkinTrack就能轻松地捕捉到这个手势，并把它转换成拨打电话的命令。
05 情绪触觉：全新交互方式，应用多种场景
康奈尔大学的People-Aware Computing Lab研究并设计了一款可以戴在手臂上的“情绪触觉”设备。这一项目帮助我们意识到，在着重体现科技产品功能强大的同时，我们也应注重产品的人性化关怀。
通过高级传感技术和AI算法，精确识别佩戴者的情绪状态，可以广泛应用于多种场景。
该设备通过高级的传感技术和AI算法，能够精确识别佩戴者的情绪状态，如紧张或焦虑，并通过模拟抚摸的动作，来缓解他们在重要场合中的不安。
这种技术可以广泛应用于多种场景：包括帮助职场人士管理工作压力、辅助学生减轻考试焦虑、提供日常生活中的情绪支持、在医疗环境中缓解患者的紧张情绪，以及帮助老年人处理孤独或焦虑的感受。
06 STAR：在AR环境中“隔空打字”
普林斯顿大学的研究团队开发了一个叫做 “STAR: Smartphone-analogous Typing in Augmented Reality” 的系统，它让我们可以在AR环境中，也能像用手机一样打字。
AR眼镜，虚拟键盘，隔空打字。
这个项目提醒我们，要注意在全新的平台上保持用户的熟悉感，这不仅降低了学习成本，还能让他们在新的环境中感到更加舒适。
在这个AR眼镜中，其强大的AI和手部追踪技术，能精准地识别我们拇指的每一个动作，我们只需摆出像拿着手机一样的手势，系统就会在我们手上显示一个虚拟键盘，然后我们就可以用双拇指在空中“打字”了，就像平常用手机一样自然。
07 Flavour/Taste Experiences：通过AI来调节多种感官
UCL的Flavour/Taste Experiences项目，通过AI来调节多种感官：视觉、听觉，来影响我们对食物味道的感知。这种方式打破了仅限于视觉和触觉的交互模式，也让我们意识到HCI可以扩展到更广泛的感官领域。
比如，在餐厅里，你戴上VR设备，周围的光线和声音会让一块普通的蛋糕尝起来像五星级甜点。
AI技术在这个项目中分析和整合视觉、听觉等数据，从而创造出让普通食物变得更加美味的虚拟体验。此外，它还能在健康领域帮助人们更好地控制饮食，比如让羽衣甘蓝、蔬菜榨汁等健康食品尝起来像炸鸡、方便面、麻辣烫。
这些前沿研究和创新项目展示了HCI与AI结合的巨大潜力。AI的进步并不是为了取代人类，而是为了增强我们的创造能力，给我们的日常生活带来实际的便利。
随着技术的不断发展，我们可以预见一个更加智能、高效和充满可能性的未来。就像历史上的每一次技术革命，从工业革命到信息时代，每一波变革不仅推动了我们不断前行，还激发了无限创造力，拓展了我们的视野，创造了新的价值。