人機交互系統

人機交互系統是伴着計算機的誕生就發展起來的。在現代和未來的社會里，只要有人利用通信、計算機等信息處理技術，為社會、經濟、環境和資源進行活動時，人機交互都是永恆的主題。鑑於它對科技發展的重要性，研究如何實現自然、便利和無所不在的人機交互，成是現代信息技術，人工智能技術研究的至高目標，也是數學、信息科學、智能科學、神經科學，以及生理、心理科學多科學交叉的新結合點，並將引導着二十一世紀前期信息和計算機研究的熱門方向。 ^[1] 

這一階段所使用的主要交互工具為鍵盤及字符顯示器，交互的內容主要有字符、文本和命令，交互過程顯得呆板和單調。這一階段可稱為第一代人機交互技術。

這一階段所使用的主要交互工具為鼠標及圖形顯示器，交互的內容主要有字符、圖形和圖像。70年代發明的鼠標，極大地改善了人機之間的交互方式，在窗口系統大量使用的今天幾乎是必不可少的輸入設備；應該説，鼠標和窗口系統的出現，是人機交互技術發展歷史上的一次技術革命。這一階段可稱為第二代人機交互技術。

20世紀80年代末出現的多媒體技術，使計算機產業出現了前所未有的繁榮，聲卡、圖像卡等硬件設備的出現使得計算機處理聲音及視頻圖像成為可能，從而使人機交互技術開始向聲音、視頻過渡。

它是一種以多模信息交互為輸入輸出，以Agent為交互通信界面，具有基於知識對話的網絡信息交互和檢索能力，並具有二維和三維虛擬交互環境可視化顯示的人機交互技術。

以第四代自然交互與通信為例，介紹該概念模型的主要組成部分。

（1） 多模態輸入/輸出：多模態輸入/輸出是第四代人機交互與通信的主要標誌之一。多模態輸入包括鍵盤、鼠標、文字、語音、手勢、表情、注視等多種輸入方式；而多模態輸出包括文字、圖形、語音、手勢、表情等多種交互信息。

（2） 智能接口代理：智能接口代理是實現人與計算機交互的媒介。

（3） 視覺獲取：視覺系統主要用於實時獲取外部視覺信息。

（4） 視覺合成：使人機交互能夠在一個仿真或虛擬的環境中進行，彷彿現實世界中人與人之間的交互。

（5） 對話系統：目前主要由兩種研究趨勢，一種以語音為主，另一種從某一特定任務域入手，引入對話管理概念，建立類似於人人對話的人機對話。

（6） Internet信息服務：扮演信息交流媒介的角色。

（7） 知識處理：自動地提取有組織的，可為人們利用的知識。

以第四代自然交互與通信為例，該系統的主要功能為：多模感知功能；智能代理交互功能；知識處理功能；可視化顯示功能。 ^[2]