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到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(上)【親友篇】

人機共生你我它_96
・2020/05/21 ・4886字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 517 ・六年級
  • 作者:楊期蘭

鄰居:「人機互動喔?感覺是在做機器人。這樣以後要做什麼?去台積電嗎?」
:「好像跟 UX 有關吧,我也不太確定 @@ 」
路人:「人際互動喔?人際互動怎麼是在資訊系?聽起來是文組的東西欸。」

當身邊有人提及「人機互動」,非專業的人不免會露出疑惑的表情。圖\pixabay

當身邊有在做「人機互動研究」的人時,大家會不會有類似的疑惑?好奇他們到底在做什麼?

而自己就是在做「人機互動研究」的人,多少會被問到類似的問題:「人機互動到底是在做什麼?

這次要透過上、兩篇,用面對 20 種不同背景的聽眾來解釋人機互動在做什麼,一方面為好奇的讀者們解惑;另一方面想跟同為人機互動研究的讀者們一起討論到底怎麼向不同類型聽眾溝通比較合適。

這篇上集我們會先從生活常遇到的對象解釋起;下集會從面對不同學科背景的朋友開始解釋起。

1. 對在讀國小的表弟妹:
在路上抓過寶可夢嗎?我們之所以能用手機 APP 看到街上有寶可夢,又能跟一群不認識的路人同時沈迷於蒐集寶可夢的過程就是人機互動研究的應用之一。人機互動就是在設計一些小遊戲,讓大家在玩遊戲的過程中同時養成一些好的習慣或是改變人的行為

像是我們有時候會懶得刷牙,但是如果刷牙的時候可以看到牙刷一閃一閃或是放出音樂,我們就會把刷牙這件事想成是在玩遊戲,久而久之就能養成刷牙習慣;或是我們討厭爬樓梯,但如果樓梯塗上黑白的顏色,被畫得像鋼琴一樣,踩下去會發出不同聲音,我們就會想走到樓梯上試試看,自然而然就養成了走樓梯的習慣。

2. 對爺爺奶奶:
每次新買一個電視、電子鍋、熱水壺、遙控器就要找孫子教或是看半天說明書還是不太會用,人機互動研究就是要想辦法讓每天會用到的電器產品可以更容易被使用,讓阿公阿嬤可以完全不看說明書就直接能夠操作各式各樣電器產品。

3. 對爸媽跟親戚:
在外地生活的小孩電話都不接時,看他有沒有已讀訊息就好,至少知道他還會看手機。這種通訊軟體上已讀功能的設計或是讓我們在群組裡面回覆某一則訊息、傳送表情符號等,通訊軟體上的各種小細節能讓我們感覺到不在身邊的人與我們心理距離很近,這些巧思就是人機互動的研究範疇之一。

人機互動的研究範疇也包含設計便於長輩使用的電器、通訊軟體等,讓長輩們的生活更便利。圖\pexels

人機互動就是在解決生活中每天都會用到的電子產品、網路世界的問題,包含要怎麼讓車子裡的導航系統順利引導我們找到方向又不會分心、手機上 LINE 要怎麼設計才可以很方便讓我們傳訊息給朋友、點進去網頁的時候怎麼讓我們看到可能有興趣的新聞、操作網路銀行的時候怎麼很清楚知道哪個按鈕點下去能讓我們完成想做的事等等。

4. 對國高中生:
大家每天幾乎都會滑 IG 、抖音、看 YouTube ,我們在用這些線上軟體時能跟每天見面的同學有跟深入的交流,也可以投過這些社群平台認識更多實體生活以外的人;在虛擬世界裡,經常有自己被觀眾圍繞的感覺、能一直看到自己感興趣的東西,這些都是人機互動研究精心設計達成的;我們經常在網路論壇上看到別人打筆戰或是講一些很難聽的話,要怎麼引導網友們友善討論,這些都是人機互動想解決的事。這個學科是了解並設計我們每天都會用到的數位電子產品還有線上服務,讓我們可以透過電腦來跟更多人建立社會關係。

人機互動研究的精心設計能讓人們在虛擬世界展開人際互動,並促進社會交流。圖\GIPHY

5.  對鄰居、搭話的店員:
人機互動就是在想辦法設計出好用的電子產品跟數位服務,把生活中的東西都電子化、數位化,然後設計一些方法讓我們不用出門就可以完成大部分的事。像是網拍網站要怎麼設計,怎麼引導消費者在虛擬商店購物;或是我們每天在路上都會看到的外送員,我們怎麼透過 APP 訂餐、對外送員評分機制該怎麼設計才能讓所有人滿意;硬體的話,像是大家戴的運動手環,裡面要收哪些身體的資訊、收完了要怎麼呈現給我們看才會有幫助、都是算是人機互動的研究範圍。

6. 對愛好科幻電影的朋友:
人機互動就是在想辦法實現那些科幻電影或科幻小說裡面提到的各種新奇科技,像是手在空中滑來滑去就可以讀取資訊啊、讓人在虛擬世界裡面也能感受到實體世界的沈浸感、怎麼跟雲端情人好好說話等等。

未來的人機互動或許能實現科幻電影中的情節。圖\GIPHY

7. 對公司主管:
最近經常被大家提及的數位轉型就非常仰賴人機互動研究方法跟理論知識,因為人機互動就是在了解使用者如何透過資訊系統取得想要的資訊、資訊系統如何幫助人更順利完成手邊任務。舉例來說,員工如何很快就了解資訊架構、透過公司內部系統取得需要的資料;員工透過內部通訊軟體與遠端部門溝通的時候有如人就在旁邊的感覺;客戶怎麼透過線上入口網站獲得公司的資訊、如何順利在線上完成各種購買、申請、詢問等等。

人機互動研究對內可以幫助公司運用資訊系統來管理數位化知識、輔助不同部門員工協作、整合跨國跨部門資料;對外也可以讓公司透過適當的數位媒體設計來讓客戶更容易了解公司產品或是更有效率解決客戶問題。

人機互動研究可以幫助公司運用資訊系統來管理數位化知識、輔助不同部門員工協作、整合跨國跨部門資料,甚至有效率處理客戶協商。圖\pexels

8. 想轉職、喜好涉略不同知識、想嘗試不同可能性的朋友:
人機互動就是現在在台灣就業市場幾乎不會開出來的職缺 XDD ,但沒職缺不表示沒需求,這一方面源自於過去台灣的產業結構與發展重點著重於硬體發展,另一方面在於還不是這麼多人知道人機互動到底是什麼、能怎麼運用人機互動知識。

但是在看了這篇之後能夠看出人機互動在生活上的普遍性,特別是在現今這個每天都離不開電子裝置、網路世界、重要資料都數位化的時代裡。所以還有很多探索新方向、解決舊問題的機會,了解這些人機互動討論的議題可以擴展自己更多可能性。

9. 對覺得自己很跨領域、害怕面對愛戰文組理組的人的朋友:
人機互動廣義來說關注的是科技與社會之間的關係,在這範疇下的研究問題可以從很多元的層面切入,因此在這科學社群裡不需要戰文組理組,不需要帶著過去訓練背景的領域來區分彼此。某個知識體系下培養出來的是一個人思維的方式、認識世界的方式,而這些不同的學理知識或思維方式都能幫助人機互動領域產生新的知識。

由不同專業領域的人士共同設計人機互動,能使功能更全面。圖\pexels

無論你/妳擅長哪一種認識世界的方式,都可能在人機互動的問題中提出有趣的觀點,並運用某一學門的方法論來回答人機互動的研究問題。每個人擅長的領域都不同,有人對動手做東西很有概念,有人對理解人類行為很敏銳,無論是哪種,都能在人機互動領域有所發揮。

10. 對什麼都不信,只相信數據(數字)會說話的朋友:
人機互動要解決的是「人跟電腦」兩者間的問題,所以在設定評鑑標準的時候就會有「數值化」與「非數值化」的部分。要衡量「系統本身的成效」透過數字是必要的,但是在衡量「人」的部分,數字只能提供部分的資訊,不能幫助設計者、開發者了解脈絡。

舉例來說,當我們知道使用者在用系統 A 的時候比系統 B 的時候表現來得好,透過問卷得到的分數只能讓我們知道哪個系統對使用者有幫助,但卻無法讓我們知道表現好與不好背後可能的原因,不知道原因的話就不能讓我們在系統設計面對症下藥,這時候就需要透過行為分析或訪談加以了解;另一方面,人跟自然物質不同,人包含了「可數值化」與「不可數值化」的部分。

完全「數值化」的資訊會使得系統設計不夠全面。圖\GIPHY

可數值化的部分就像是身高、體重、視力、反應時間、頭髮長度、眼睛大小等,難以數值化的部分則是人的思考歷程、情緒、想法等。透過數值化的方式來衡量人類行為雖然可以很快讓我們了解行為趨勢,但是不能了解原因。比如說這篇文章當讀者跟我說可讀性 3 分(滿分 10 分) ,這個資訊可以讓我知道文章不好讀,但卻無法讓我知道究竟是訊息呈現方式不好讀?作者跟讀者之間的知識落差尚未被填滿?或是被傳遞的資訊本身就需要花時間思考?

機器的所有特質都可以被數值化,所以會有標準答案,但是人這種不能全部被數值化的特性,也使得與人有關的事就不會有標準答案存在。這也是為什麼人機互動這門學科除了透過量化方式來回答研究問題外,也非常需要仰賴質化分析幫助我們了解人機互動中「人」的部分。

講到嘴角全是泡沫,卻如同雞同鴨講

我們身邊有各種不同領域的大大、達人、專家,當這些擅長某個領域的專家在向外行人解釋自己非常熟悉的內容時,由於太過熟悉自己的拿手項目,容易落入向外行人解說時會描述得太抽象、忽略許多細節的陷阱,或是難以站在不同讀者的角度換位思考,以致於外行人無法理解。一旦你知道得太深入,就回不去什麼都不知道的狀態,理所當然難以想像什麼都不知道的人需要知道什麼、想聽什麼。

各式各樣內行人與外行人的溝通困難發生在你我身邊,回想當教授在台上講的天花亂墜,底下一頭霧水的畫面;看病時醫生描述的病情自己需要反覆釐清才能知道那些專有名詞是什麼;資深的同事無法理解新人怎麼連這個都聽不懂;客戶或其他部門的人怎麼都聽不出自己報告的重點;甚至是政府部門向大眾溝通新的教育政策、公共政策時,若沒有妥善溝通,聽眾便不一定能理解政策背後的專業性與目的,以致於政策執行困難或反彈聲浪四起。

過於專業的用語來解釋一樣東西,常常會使非專業領域人士有聽沒有懂。圖\pixabay

溝通專業知識時需要「見人說人話」

不少研究者致力於了解要如何輔助「不同領域專家」向外行人解釋自己熟悉的概念,系列研究發現,當某個領域的專家向外行人說明時,

如果能知道接收者(聽眾、觀眾)的背景知識,就能調適自己解釋的方式來配合對方,讓對方更理解自己在說什麼。

每位讀者都是某個領域的專家,當身旁有朋友問起你/妳在做什麼的時候,可以試著從對方的興趣與背景著手,嘗試調整自己的解釋方式,讓更多人認識妳/你的專業領域。

最後,也歡迎分享你們的專業領域,試著用對不同角色聽眾來說明你/妳的專業是什麼,想知道 +1

延伸閱讀:到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(下)【科系篇】

參考資料

  1. Nückles, M., Winter, A., Wittwer, J., Herbert, M., & Hübner, S. (2006). How do experts adapt their explanations to a layperson’s knowledge in asynchronous communication? An experimental study. User Modeling and User-Adapted Interaction, 16(2), 87–127.
  2. Fussell, S. R., & Krauss, R. M. (1992). Coordination of knowledge in communication: Effects of speakers’ assumptions about what others know. Journal of Personality and Social Psychology, 62(3), 378.
  • 感謝沈奕超、張元嘉、陳美伶、黃振瑋、王邦任提供編輯建議

本文轉載自人機共生你我它,原文為〈【親友篇】到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(上)


 

文章難易度
人機共生你我它_96
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由致力於人機互動研究(HCI, Human-Computer Interaction)的研究者與實務工作者所創立,我們定期發表人機互動相關文章,與讀者一起思考科技對社會生活帶來的好處與限制。


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如何從茫茫大海中,找到戰爭遺留的深水炸彈?——海底掃雷行動

Else Production
・2022/01/19 ・2597字 ・閱讀時間約 5 分鐘

對於年輕人來說,我相信「深水炸彈」一詞並不會陌生,因為這近乎是每一個狂歡派對裡的必需品。但對於埋藏在深海裡的炸彈,大家又有沒有想過我們如何找出來?

這些未爆炸的軍備,我們稱之為 Unexploded Ordnance(簡稱 UXO),有可能是水雷,有可能是深水炸彈,也有可能是導彈。它們多數是第一次或第二次世界大戰遺留下來的產品,受到多年來沉積(即水流在流速減慢時,所挾帶的砂石、塵土等沉淀堆積起來)的影響,令它們埋藏在海床以下的地方。跟據 Euronews 的估計,單單在波羅的海亦有超過 30 萬的 UXO 埋在那裡。

二戰期間,桑德蘭水上飛機掛載的深水炸彈,圖/維基百科

你也許會問,既然都已經埋藏了,何況我們仍然要處理他們?這是因為我們會在海底裡鋪設電欖、水管、天然氣輸送管等輸送系統,假如鑽探過程中不小心觸碰了它們已產生意外,或是在完成工程某一天突然爆炸而令輸電系統中斷,後果可真是不堪設想。因此,最理想的方法便是把他們全部找出來並繞道而行,或是安排專家把他們處理。

真正的大海撈針:用磁場把 UXO 吸出來!

要找到這些 UXO,最容易的方法便是使用金屬探測的方法,但由於普遍的金屬探測器的探測範圍是不超過 2 公尺的,我們很難把探測器貼近凹凸不平的水底前行(這大大增加了磨損探測器的風險),因此我們會選擇較間接的方法:磁強計(Magnetometer)。由於大部份的彈藥外層是用鐵形成的,而鐵是對磁非常敏感的,因此我們能夠在較遠的範圍便能察覺他們的存在。當在外勤工作,我們會以兩個磁強計為一組去作探測,令我們更準備知道其實際位置及大小。讓我們看看以下例子:

圖 1:磁強計的探測結果

在圖 1 裡,假設我們知道標記「1」是一個 UXO 的位置,上圖的平行線為磁強計由左至右的移動路線,下圖為磁場沿路的變化。我們可以看見,當若果沒有任何金屬物件存在的話,兩個磁強計量度的數是相近的,亦即是該環境本身的磁場。但在 UXO 的附近,我們可以看到明顯的變化。藍色線代表航行路線的左方磁強計的量度值,燈色線代表右方,由於磁場強度會隨著距離而減少,因此很明顯這一個 UXO 的位置更接近藍色線,亦即是航線的上方。

我們可以透過兩者的差距估計其位置及大小,但為了確保其真實性,我們亦會在附近再次航行,假如也有磁場變異,這便是一個不會移動的金屬物品(撇除了船、飄浮中的海洋垃圾等的可能性)。

排除法:用側掃聲納窺探看不見的海底!

正如上文提要,磁場變異所告訴我們的,只是金屬物品的位置,但它亦有可能不是炸彈,也有可能不是埋在海床下,因此我們也會使用其他科學方法去驗證。其中一個便是側掃聲納(Side Scan Sonar) ,透過聲波反射的原理,我們可以看到海床的影像。假如海床是乾淨的,聲波傳送及接收的時間是一樣的,因此我們可以看到連續的晝面。但假如有異物在水中間或海床上,聲波便會被折射而形成黑影。讓我們看看以下例子:

圖2: 側掃聲納 圖片,紅色箭咀範圍代表沒有反射的區域,綠色箭頭範圖代表船與海底的距離 (圖片來源:Grothues et al., 2017)

看看圖 2。燈色的部份是海床的晝面,中間白色的部份是船的航道,亦是側掃聲納的盲點,而黑色的部份則是有物件在海床上方而形成的聲波折射,讓我們能夠清楚看見它們的形狀。有時候我們亦會看到一些海洋垃圾,如車胎、單車等,而在上圖的左上方,我們相信是一些棄置的工業廢料。

當然你也可以爭論,在圖左上方的物件有機會不是死物,而是一種未知海洋生物,因此我們也會進行多次的側掃聲納,如果在同一位置並不能再看到它,那麼這是生物的機率便很高。假如在磁場異變的位置側掃聲納沒有探測到任何物件,這進一步證明其 UXO 的可能性。但假如有黑影在上方,我們也會透過黑影分析其大小是否吻合,並會憑經驗分析該物品會否存在金屬。

此外,在看側掃聲納,我們也很重視在磁場異變的位置附近有沒有刮痕,因為形成刮痕的原因多數是船上作業頻繁的地方,有機會是漁船拖網的地點,也有機會是大船拋錨起錨的地方,而這些動作均有機會接觸或移動了這些潛在的 UXO,產生危機。因此,這些地方都會是我們首要處理的地方。

筆者按:假如大家想看看其他用側掃聲納發現的東西,如沉船、飛機等,可以到這裡觀看

萬無一失:Mission Completed !

當然,在取得數據時,我們也要儘可能減低人為因素而形成的影響。舉個例子,我們要確保磁強計遠離測量船,以免船上的儀器影響了磁強計。因此,我們並不會把磁強計綁在船底,而是把它們用纜索綁在船尾數十米以外的地方拖行。

另外,我們也要確保測量船要以均速航行,以確保所有數據都是一致的。最後,我們也要確保船上的 GPS 系統準確無誤,否則所有有可能是 UXO 的位置都是錯誤的。

完成以上的工序後,我們便會製作磁梯度圖(Magnetic Gradient Map),把剩餘下來的磁場變置點用其強度及大小表示出來,正如圖 3,再交給拆彈專家們處理。他們便會跟據他們的專業知識,加上該海岸的戰爭歷史,對比當時有可能參戰的國家、使用的武器及其金屬含量以找出存在的炸彈來處理。

要知道這些 UXO,單單在 2015 年在世界各地亦奪去了超過 6000 人的性命,因此這個科學命題可真是不容忽視!

圖 3:磁梯度圖。左邊是潛在 UXO 的位置而右邊則是它們的磁場強度的改變。(圖片來源:Salem et al., 2005)

延伸閱讀:

參考資料:

  1. Salem, A., Hamada, T., Asahina, J. K., & Ushijima, K. (2005). Detection of unexploded ordnance (UXO) using marine magnetic gradiometer data. Exploration Geophysics, 36(1), 97–103.  
  2. Han, S., Rong, X., Bian, L., Zhong, M., & Zhang, L. (2019). The application of magnetometers and electromagnetic induction sensors in UXO detection. E3S Web of Conferences, 131, 01045.
  3. Image scans gallery. EdgeTech. (n.d.). Retrieved January 5, 2022, from https://www.edgetech.com/underwater-technology-gallery/ 
  4. Grothues, T. M., Newhall, A. E., Lynch, J. F., Vogel, K. S., & Gawarkiewicz, G. G. (2017). High-frequency side-scan sonar fish reconnaissance by autonomous underwater vehicles. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 74(2), 240–255.

本文亦刊載於作者部落格 Else Production ,歡迎查閱及留言


 

Else Production
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馬朗生,見習地球物理工程師,英國材料與礦冶學會成員,主力擔任海上測量工作,包括海床勘探、泥土分析、聲波探測等。