這不是夢想。

　　一場由自然用戶界麵帶來的革命，

　　不僅改變我們和計算機交互的方式，

　　更將徹底變革計算機的未來。

   想想當你拿起鋼筆記筆記、拿起鉛筆畫素描、拿(na)起(qi)刀(dao)刻(ke)下(xia)字(zi)母(mu)的(de)時(shi)候(hou)
，手(shou)裏(li)怎(zen)麼(me)握(wo)觸(chu)這(zhe)些(xie)工(gong)具(ju)？微(wei)軟(ruan)亞(ya)洲(zhou)研(yan)究(jiu)院(yuan)的(de)年(nian)輕(qing)研(yan)究(jiu)員(yuan)曹(cao)翔(xiang)發(fa)現(xian)其(qi)中(zhong)的(de)差(cha)異(yi)很(hen)有(you)門(men)道(dao)，人(ren)們(men)使(shi)用(yong)不(bu)同(tong)工(gong)具(ju)的(de)握(wo)姿(zi)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)，有(you)可(ke)能(neng)改(gai)變(bian)長(chang)期(qi)以(yi)來(lai)困(kun)擾(rao)計(ji)算(suan)機(ji)輸(shu)入(ru)的(de)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)。

　　這(zhe)位(wei)專(zhuan)門(men)從(cong)事(shi)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)研(yan)究(jiu)的(de)小(xiao)夥(huo)子(zi)製(zhi)造(zao)了(le)一(yi)個(ge)數(shu)字(zi)筆(bi)
，上(shang)麵(mian)附(fu)加(jia)了(le)多(duo)點(dian)觸(chu)摸(mo)和(he)方(fang)向(xiang)感(gan)應(ying)，可(ke)以(yi)識(shi)別(bie)用(yong)戶(hu)握(wo)持(chi)筆(bi)的(de)方(fang)式(shi)。於(yu)是(shi)，在(zai)用(yong)戶(hu)變(bian)換(huan)握(wo)持(chi)數(shu)字(zi)筆(bi)的(de)方(fang)式(shi)時(shi)，這(zhe)支(zhi)筆(bi)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)其(qi)手(shou)勢(shi)，自(zi)然(ran)而(er)然(ran)地(di)實(shi)現(xian)鋼(gang)筆(bi)、畫筆、素描鉛筆、刀和圓規等不同工具、不同功能之間的切換，無需切換按鈕
，如同使用實際工具一樣自然。

　　在一年一度素有“計算機研究領域的盛宴”之zhi稱cheng的de微wei軟ruan技ji術shu節jie上shang，計ji算suan機ji領ling域yu內nei的de各ge路lu專zhuan家jia圍wei著zhe曹cao翔xiang這zhe個ge簡jian單dan又you巧qiao妙miao的de項xiang目mu嘖ze嘖ze稱cheng讚zan。曹cao翔xiang則ze稱cheng自zi己ji的de點dian子zi來lai自zi人ren們men的de實shi際ji需xu求qiu。盡jin管guan如ru曹cao自zi己ji坦tan承cheng，這zhe個ge被bei稱cheng為wei“所握即所得的數字筆”的小項目尚不能被稱為“革命”，但是無數類似的
，從人的本身需求出發
、強調人與計算機進行更自然互動的交互方式

，正推動計算機科學處在一場徹底變革的前夕。

　　感同身受

　　“計算機領域的下一個重大趨勢和革命將會是自然用戶界麵(Natural User Interface，簡稱NUI)。”微軟首席研究及戰略官Craig Mundie最近在清華大學發表演講時指出。Mundie所言的“自然用戶界麵”，其宗旨是讓計算機用戶能夠綜合地使用語音、觸摸和手勢等行為與計算機進行更自然的交互。

　　這確實是一場曆時長久的發展。計算機行業一直積極開發一種更加自然的用戶界麵，來取代統治這個行業已十多年的圖形用戶界麵(GUI)。zaituxingjiemianshidai，renmenliyongjianpanheshubiaoshixianyujisuanjijiandehudong。erzaiziranyonghujiemianshidai，renmenyujisuanjidehudong
，yinggaixiangrenyurendajiaodaoyiyangqinqieerziran
，keyishishoushi
、語音或者簡單的觸摸。

　　Mundie在清華大學演講時，現場布置了一台演示樣機。Mundie通過樣機演示了在自然用戶界麵下，未來的建築設計師的工作界麵：建築設計圖紙投影在桌麵，設計師可以用手隨意翻動投影在桌麵的“圖紙”，用手撥動圖紙上的線條來改變設計，甚至可以隨手“拽取”部分數據，組成圖表

，用三維的形式投影在工作台上。一切宛如《少數派報告》裏的場景。

　　盡管這台樣機更多用於虛擬演示

，但其中很多技術已經得以實現。Mundie訪問中國前不久，微軟剛剛慶祝體感遊戲設備Kinect銷售突破1000萬台
，成為微軟旗下新的一個銷售額超過10億美元的產品，也是迄今為止整個科技行業銷售速度最快的消費類電子產品。

　　Kinect體感控製遊戲（圖片來自網絡）

　　zhegechanpintupoleyiwangdeyouxijidouyaoqiuyouxirentongguoshoubingkongzhiyouxidemoshi，zhuanerrangyouxicanyuzhetongguojiandandeshoushiyudongzuocanyuyouxi。liru，zaisaicheyouxizhong，youxirenzhixumoniwozhefangxiangpan，zuochuxiangyingdezhuandongfangxiangpandedongzuo
，jiukeshixianzaiyouxizhongcaokongqichedezhuanxiang；在球類遊戲中
，遊戲人隻需做出撲地動作
，便可以在遊戲中救起排球，或揮動手臂
，便可以在遊戲中舉拍擊球。

　　利用手勢和語音這種自然的行為控製遊戲機
，顯然已經是人機互動一個巨大的突破。Kinect采用的自然用戶界麵技術不僅能夠運用到各種類型的產品中，而且也能實現計算機感知、互動和預測的新方式。

　　從“感”到“知”

　　讓計算機擁有像人類一樣的“感覺”，隻是自然用戶界麵需要解決的一部分內容。更關鍵的，是計算機如何對從各種傳感器獲得的信息進行分析
，從而像人類一樣可以“識別”和“理解”各種信息。

　　“以Kinect為例

，最困難的部分不是獲取3D圖像信息，而是如何處理這些信息

，如何界定這些3D信息代表什麼意思。”微軟高級副總裁、微軟研究院院長Rick Rashid對《周末畫報》說
，“人們往往把目光集中到Kinect的3D攝像頭上，但這個攝像頭是不能獨立工作的。”在他看來
，Kinect這種用手勢及體感與計算機交互的方式，實質是一種實時3D計算機視覺技術。

　　幾年前
，來自微軟Xbox遊戲機產品組的同事找到Rashid。他們希望利用微軟研究院的一些技術雛形，把3D攝像頭投入使用，使之成為遊戲控製器
，開發一種新型的體感遊戲機。但他們麵對一個難題：如何將來自3D攝像頭的原始圖像信息轉化成可靠的控製器用於視頻遊戲
，而且下至兒童上至老人都能使用。

　　這其中的技術難點在於，如何界定這些3D信息：是誰站在3Dxinxixitongzhiqian
？tashentidenayibufenzaizuohezhongdongzuo
？ruguojialidexiaogouturantiaodaoyouxizhemianqian，xitongnengfouzhengquepanduantashibushiyouxizheshentideyibufen
？ruguozhikaochaqidicengde3D信息，是無法區分各種情景的。“這實際上是一個非常複雜的機器學習問題。”Rashid介紹說，因為它必須識別身體的不同部分、處於遊戲場景中的玩家身份

、連續不斷地實時跟蹤身體各個部位的運動狀態
，並且不被其他物體幹擾。

　　例如，微軟亞洲研究院在身份識別方麵的技術，讓3D攝像頭識別出遊戲人成為可能。“其中不僅靠人臉來識別
，我們還要考慮到穿著的衣服

、身高等信息。”微軟亞洲研究院院長洪小文介紹說，目前正式發布的Kinect已經可以在同一場景下識別出4個不同的遊戲者，但實際上，微軟亞洲研究院的技術可以讓同一場景下識別8個不同人成為可能。

　　“我們大量運用機器學習的技術才能讓Kinect如此成功。而也正是這些能夠讓計算機像人類一樣看得見、聽得到的技術讓計算機識別出不同的場景和情境，從而讓計算機擁有人類的感官，能夠像我們一樣互動和思考。”Rashid說。

　　“想”你所想

　　從“識別”和“感知”出發，計算機除了能提供自然互動之外，微軟的研究團隊希望走得更遠，讓計算機的角色越來越多地從“執行你的命令”，轉變為“代表你來工作”。

　　Eric Horvitz是微軟研究院從事人工智能研究的工程師，在他位於微軟總部雷德蒙的辦公室外有一個機器“助理”。那看上去是一台顯示器
，顯示的是一個3D模擬的女性形象——關鍵是，“她”可以和前來拜訪Horvitz博士的每個人自如對話，和你談論天氣、確認與Horvitz博士約定的會議是否準時。更神奇的是，如果是多人一同到達前台，“她”甚至可以從人們的行為舉止判斷出其中幾個人是否是同伴，把來客區分成不同的組別，依次問候並安排相應的事務——這儼然具有人類的模糊判斷能力。

　　“很hen多duo人ren一yi談tan到dao自zi然ran用yong戶hu界jie麵mian，就jiu認ren為wei他ta們men需xu要yao明ming確que地di指zhi示shi計ji算suan機ji去qu做zuo某mou些xie事shi情qing，或huo者zhe去qu控kong製zhi什shen麼me設she備bei。一yi直zhi以yi來lai
，計ji算suan機ji的de主zhu要yao任ren務wu是shi執zhi行xing人ren們men的de直zhi接jie命ming令ling。”微軟高級副總裁Rashid說，“實際上，我們可以通過提高計算機對人類意圖的理解能力
，使它們的行為更像人類的‘助手’，甚至接近人類本身——能夠了解人們的想法
，預測人們的需求，並妥善執行任務。”而這一切隨著計算機計算能力的極大提升
，以及雲計算和社交計算的普及而成為可能。

　　微軟亞洲研究院院長洪小文指出，計算機有可能從收集到的大量用戶行為
、習xi慣guan信xin息xi和he數shu據ju上shang進jin行xing分fen析xi和he判pan斷duan，從cong而er識shi別bie出chu特te定ding請qing求qiu是shi在zai何he種zhong情qing境jing下xia提ti出chu的de，並bing根gen據ju這zhe種zhong情qing境jing，預yu想xiang到dao用yong戶hu的de需xu要yao，做zuo出chu適shi當dang的de反fan應ying。

　　“人機一體”正逐漸成為現實。微軟有一個研究小組專門考察人們的駕駛習慣。研究人員發給測試者GPS定(ding)位(wei)器(qi)，用(yong)於(yu)跟(gen)蹤(zong)他(ta)們(men)駕(jia)駛(shi)汽(qi)車(che)的(de)動(dong)向(xiang)等(deng)信(xin)息(xi)。在(zai)獲(huo)得(de)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)一(yi)套(tao)係(xi)統(tong)，當(dang)用(yong)戶(hu)啟(qi)動(dong)車(che)輛(liang)後(hou)，係(xi)統(tong)就(jiu)能(neng)迅(xun)速(su)推(tui)測(ce)出(chu)用(yong)戶(hu)想(xiang)去(qu)的(de)地(di)方(fang)。其(qi)實(shi)原(yuan)理(li)並(bing)不(bu)複(fu)雜(za)，就(jiu)如(ru)同(tong)一(yi)對(dui)夫(fu)婦(fu)共(gong)乘(cheng)一(yi)輛(liang)汽(qi)車(che)
，即(ji)便(bian)開(kai)車(che)的(de)丈(zhang)夫(fu)不(bu)告(gao)訴(su)乘(cheng)車(che)的(de)妻(qi)子(zi)汽(qi)車(che)開(kai)向(xiang)何(he)方(fang)
，通(tong)過(guo)汽(qi)車(che)經(jing)過(guo)的(de)橋(qiao)梁(liang)
、高速公路等標誌性地標，並結合丈夫的駕車習慣，妻子通常可以推測出目的地是哪裏。

　　yanjiurenyuankaifadezhetaoxitongzhengshizheyang
，tongguogezhongxinxijiyonghuxiguanpanduanchuyonghuxiangqudedifang。zaifenxichumudedizhegeguanjianxinxizhihou，xitonghenrongyigenjushishijiaotongxinxi，xiangjiashizhetuijianzuijialuxian——在今天顯然是種非常成熟的應用，但是對於主動判斷出目的地方向
，則是一個極大的進步。

　　在Rashid看來，“如ru果guo我wo們men能neng夠gou讓rang係xi統tong更geng聰cong明ming地di理li解jie用yong戶hu
，並bing建jian立li良liang好hao的de人ren類lei行xing為wei模mo型xing，係xi統tong就jiu能neng夠gou更geng好hao地di執zhi行xing使shi命ming
，為wei人ren類lei服fu務wu，這zhe樣yang自zi然ran用yong戶hu界jie麵mian也ye會hui有you更geng顯xian著zhu的de現xian實shi意yi義yi。