人机交互 (HCI) 是一个研究领域，专注于通过设计满足用户需求的交互式计算机界面来优化用户和计算机的交互方式。它是一门涵盖计算机科学、行为科学、认知科学、人体工程学、心理学和设计原理的科学领域。
HCI的出现可以追溯到 1980 年代，当时个人计算正在兴起。那是台式电脑开始出现在家庭和公司办公室的时候。HCI始于视频游戏、文字处理器和数字单元。
然而，随着互联网的出现以及基于语音和物联网 (IoT)等移动多样化技术的爆炸式增长，计算变得无所不在和无所不能。技术能力进一步导致了用户交互的演变。因此，开发一种人机交互更像人类的工具的需求显着增长。
今天，HCI专注于设计、实施和评估交互式界面，以增强使用计算设备的用户体验。这包括用户界面设计、以用户为中心的设计和用户体验设计。
人机交互的关键要素
从根本上说，HCI由四个关键要素组成：
1. 用户
用户是指参与共同任务的个人或群体。HCI会研究用户的需求、目标和交互模式。它分析用户的认知能力、情绪和体验等各种参数，为他们提供与计算系统交互的无缝体验。
2. 目标导向的任务
用户在操作计算机系统时会有明确目标值，计算机提供交互操作来实现这一目标。
3. 界面
界面是一个至关重要的HCI因素，可以增强整体用户交互体验。必须考虑各种与界面相关的方面，例如交互类型（触摸、点击、手势或语音）、屏幕分辨率、显示尺寸，甚至颜色对比度。用户可以根据需要进行调整。
4. 背景
HCI不仅要在用户和计算机之间提供更好的通信，还要考虑访问系统的环境。例如，在设计智能手机应用程序时，设计师需要评估应用程序在不同照明条件下（白天或晚上）的视觉效果，或者在网络连接不佳时的性能。这些方面会对最终用户体验产生重大影响。
因此，HCI需要不断测试和改进交互设计，这些设计会影响用户的体验。
人机交互技术示例
技术发展带来了一些具有先进人机交互技术的工具和设备，下面就来看看人机交互的实际应用吧。
1.物联网技术
HCI领域的最新发展通过预触摸电话引入了“预触摸感应”的概念。这意味着手机可以检测到用户如何握住手机或哪个手指首先靠近屏幕进行操作。在检测到用户的手部动作后，设备会立即预测用户的意图并在用户给出任何指令之前执行任务。
另一个与HCI相关的开发是“ Paper ID ”。该纸充当触摸屏、感知环境、检测手势并连接到其他物联网设备。从根本上说，它通过关注人机交互变量，将纸张数字化并基于手势执行任务。
2.眼动追踪技术
眼动追踪技术是关于根据注视点检测一个人在看的地方。眼动追踪设备使用摄像头来捕捉用户的视线以及一些嵌入式光源以保持清晰。此外，这些设备使用机器学习算法和图像处理功能来进行准确的注视检测。
比如道路安全的“驾驶员监控系统” 。此外，在未来支持HCI的眼动追踪系统还能允许用户通过滚动他们的眼球来滚动浏览计算机屏幕。
3.语音识别技术
语音识别技术解释人类语言，从中获得意义，并为用户执行任务。最近，随着聊天机器人和虚拟助手的出现，这项技术得到了极大的普及。
比如微软的Cortana、谷歌的Google Assistant和苹果的Siri等产品都使用语音识别来实现用户与其设备、汽车等的交互。HCI 和语音识别的结合进一步微调了人机交互，允许设备以最大的准确性解释和响应用户的命令和问题。
4、AR/VR技术
AR和VR是沉浸式技术，可让人类与数字世界互动并提高日常任务的生产力。例如，智能眼镜可以实现免提和无缝用户与计算系统的交互。
目前，HCI 研究正在针对其他研究领域，例如脑机接口和情感分析，以提升用户的 AR/VR 体验。
5. 云计算
得益于云计算和人机交互，灵活办公、远程办公已经成为现实。员工可以通过利用基于云的SaaS服务从任何物理位置访问云上的数据。此类虚拟设置简化了工作流程并支持与跨行业垂直团队的无缝协作，而不会影响生产力。
