Jump to content

Человеко-ориентированные вычисления

Человеко-ориентированные вычисления ( HCC ) изучают проектирование, разработку и развертывание человеко-компьютерных систем со смешанной инициативой. Он возник в результате слияния множества дисциплин, которые занимаются как пониманием человека, так и проектированием вычислительных артефактов. [1] Человеко-ориентированные вычисления тесно связаны с взаимодействием человека и компьютера и информатикой . Человеко-ориентированные вычисления обычно связаны с системами и практиками использования технологий, в то время как взаимодействие человека с компьютером больше ориентировано на эргономику и удобство использования компьютерных артефактов, а информатика сосредоточена на практиках, связанных со сбором, манипулированием и использованием информации .

Исследователи и практики, ориентированные на человека, обычно представляют одну или несколько дисциплин, таких как информатика , человеческий фактор , социология , психология , когнитивная наука , антропология , коммуникативные исследования , графический дизайн и промышленный дизайн . Некоторые исследователи сосредотачиваются на понимании людей, как отдельных лиц, так и социальных групп, уделяя особое внимание тому, как люди принимают и организуют свою жизнь вокруг вычислительных технологий. Другие сосредоточены на проектировании и разработке новых вычислительных артефактов.

HCC стремится устранить существующие разрывы между различными дисциплинами, связанными с проектированием и внедрением вычислительных систем, поддерживающих деятельность человека. [1] Между тем, это набор методологий, применимых к любой области, в которой используются компьютеры в приложениях, в которых люди напрямую взаимодействуют с устройствами или системами, использующими компьютерные технологии.

HCC способствует разработке эффективных компьютерных систем, которые учитывают личные, социальные и культурные аспекты и решают такие вопросы, как информационный дизайн, взаимодействие человека с информацией , взаимодействие человека с компьютером, взаимодействие человека с человеком, а также отношения между компьютерными технологиями и искусством. социальные и культурные проблемы. [1]

Национальный научный фонд (NSF) определяет трехмерные исследования как «трехмерное пространство, включающее человека, компьютер и окружающую среду». [2] По данным NSF, человеческое измерение варьируется от исследований, которые поддерживают индивидуальные потребности, через команды как целенаправленные группы, до общества как неструктурированной совокупности связанных людей. Компьютерные измерения варьируются от стационарных вычислительных устройств и мобильных устройств до вычислительных систем визуальных/аудиоустройств, встроенных в окружающую физическую среду. Измерение среды варьируется от дискретных физических вычислительных устройств до систем смешанной реальности и иммерсивных виртуальных сред. [2] Некоторые примеры тем в этой области перечислены ниже.

Список тем в сфере HCC

[ редактировать ]
  • Решение проблем в распределенных средах, включая информационные системы Интернета, сети, информационные сети на основе датчиков, а также мобильные и носимые информационные устройства.
  • Мультимедийные и мультимодальные интерфейсы, в которых комбинации речи, текста, графики, жестов, движений, прикосновений, звуков и т. д. используются людьми и машинами для общения друг с другом.
  • Интеллектуальные интерфейсы и моделирование пользователей, визуализация информации и адаптация контента для различных возможностей отображения, модальностей, пропускной способности и задержки.
  • Мультиагентные системы, которые контролируют и координируют действия и решают сложные проблемы в распределенных средах в самых разных областях, таких как группы реагирования на стихийные бедствия, электронная коммерция, образование и успешное старение.
  • Модели эффективного компьютерного взаимодействия человека с человеком при различных ограничениях (например, видеоконференции, сотрудничество в сетях с высокой и низкой пропускной способностью и т. д.).
  • Определение семантических структур мультимедийной информации для поддержки кросс-модального ввода и вывода.
  • Конкретные решения для удовлетворения особых потребностей конкретных сообществ.
  • Системы сотрудничества, которые обеспечивают наукоемкое и динамичное взаимодействие для инноваций и генерации знаний, невзирая на организационные границы, национальные границы и профессиональные области.
  • Новые методы поддержки и улучшения социального взаимодействия, включая инновационные идеи, такие как социальная ортопедия, аффективные вычисления и захват опыта.
  • Исследования того, как социальные организации, такие как государственные учреждения или корпорации, реагируют на внедрение новых информационных технологий и формируют их, особенно с целью улучшения научного понимания и технического проектирования.
  • Взаимодействие человека и компьютера, основанное на знаниях, которое использует онтологии для устранения семантической неоднозначности между пониманием человеком и компьютером взаимного поведения. [3]
  • Человеко-ориентированная мера семантической связанности, которая использует человеческие возможности для измерения семантической связи между двумя понятиями. [4]

Человеко-ориентированные системы

[ редактировать ]

Человеко-ориентированные системы ( HCS ) — это системы, предназначенные для вычислений, ориентированных на человека. Этот подход был развит Майком Кули в его книге «Архитектор или пчела?» [5] опираясь на свой опыт работы с планом Лукаса . HCS фокусируется на разработке интерактивных систем, связанных с деятельностью человека. [6] По словам Клинга и др., Комитет по вычислениям, информации и коммуникациям Национального совета по науке и технологиям определил человеко-ориентированные системы, или HCS, как один из пяти компонентов программы высокопроизводительных вычислений. [7] Человеко-ориентированные системы можно назвать автоматизацией, ориентированной на человека. Согласно Клингу и др., HCS относится к «системам, которые:

  1. на основе анализа человеческих задач, которым помогает система
  2. отслеживается эффективность с точки зрения пользы для человека
  3. построено с учетом человеческих навыков и
  4. легко адаптируется к меняющимся потребностям человека». [7]

Кроме того, Клинг и др. определяет четыре измерения человекоцентрированности, которые следует принимать во внимание при классификации системы: системы, ориентированные на человека, должны анализировать сложность целевой социальной организации и различные социальные единицы, которые структурируют работу и информацию; ориентированность на человека – это не атрибут систем, а процесс, в котором группа заинтересованных сторон конкретной системы помогает оценить выгоду от системы; базовая архитектура системы должна отражать реалистичные отношения между людьми и машинами; цель и аудитория, для которой предназначена система, должны быть явной частью проектирования, оценки и использования системы. [7]

Взаимодействие человека и компьютера

[ редактировать ]

В области взаимодействия человека с компьютером (HCI) обычно используется термин «ориентированный на пользователя». Основное внимание в этом подходе уделяется тщательному пониманию и удовлетворению потребностей пользователей в процессе проектирования. Однако человеко-ориентированные вычисления (HCC) выходят за рамки традиционных областей, таких как проектирование удобства использования , взаимодействие человека с компьютером и человеческий фактор, которые в первую очередь связаны с пользовательскими интерфейсами и взаимодействиями. Эксперты определяют HCC как дисциплину, которая более широко интегрирует такие дисциплины, как обучение, социальные науки , когнитивные науки и интеллектуальные системы, по сравнению с традиционными практиками HCI.

Концепция человеко-ориентированных вычислений (HCC) считается важным аспектом в области компьютерных исследований, выходящим за рамки просто подмножества дисциплины информатики. Точка зрения HCC признает, что «вычисления» включают в себя реальные технологии, которые позволяют решать разнообразные задачи, а также оказывают значительное социальное и экономическое влияние.

Кроме того, Дертузос подробно рассказывает о том, как HCC выходит за рамки понятия интерфейсов, в которых пользователям легко ориентироваться, путем стратегического включения пяти технологий: естественного взаимодействия, автоматизации, персонализированного поиска информации, возможностей совместной работы и настройки.

Хотя сфера применения HCC обширна, предлагается, чтобы в основу процессов проектирования систем и алгоритмов HCC были положены три фундаментальных фактора:

  1. Социальные и культурные соображения.
  2. Прямое увеличение и/или учет человеческих способностей.
  3. Адаптивность – ключевая особенность.

Ожидается, что соблюдение этих факторов при разработке систем и алгоритмов для приложений HCC приведет к таким качествам, как:

  1. Ответные действия соответствуют социальному и культурному контексту развертывания.
  2. Интеграция входных данных от различных датчиков с передачей данных через различные носители в качестве выходных данных.
  3. Доступность для широкого круга людей.

Человеко-ориентированная деятельность в мультимедиа

[ редактировать ]
Визуализация ориентированного на человека дизайна Wikimania, созданная Myriapoda .

Человеко -ориентированная деятельность в сфере мультимедиа , или HCM , может рассматриваться следующим образом в соответствии с: [8] медиа-производство, аннотирование, организация, архивирование, поиск, совместное использование, анализ и коммуникация, которые можно разделить на три области: производство, анализ и взаимодействие.

Мультимедийная продукция

[ редактировать ]

Производство мультимедиа — это человеческая задача по созданию медиа. [9] Например, фотографирование, запись звука, создание ремиксов и т. д. Все соответствующие аспекты медиапроизводства должны напрямую вовлекать людей в HCM. Есть две основные характеристики мультимедийного производства. Во-первых, это культура и социальные факторы. Производственные системы HCM должны учитывать культурные различия и разрабатываться в соответствии с культурой, в которой они будут развернуты. Во-вторых, следует учитывать человеческие способности. Участники, участвующие в производстве HCM, должны иметь возможность выполнять действия в ходе производственного процесса. Область мультимедиа в человеко-ориентированных мультимедиа (HCM) посвящена созданию и развитию различных форм медиа, включая фотографии, аудиозаписи и ремиксы. Что отличает HCM, так это акцент на активном участии человека на протяжении всего производственного процесса. Это означает, что культурные различия необходимо принимать во внимание, чтобы адаптировать системы МПЗ к конкретному культурному контексту. Кроме того, ключевым фактором достижения успеха в производстве МПКТ является признание и эффективное использование человеческих способностей; это обеспечивает активное участие и обеспечивает эффективное выполнение всей производственной деятельности.

Мультимедийный анализ

[ редактировать ]

Мультимедийный анализ можно рассматривать как тип приложений HCM, который представляет собой автоматический анализ человеческой деятельности и социального поведения в целом. Существует широкая область потенциального применения — от облегчения и улучшения человеческого общения до улучшения доступа и поиска информации в профессиональной, развлекательной и личной сферах. Область мультимедийного анализа в человеко-ориентированных мультимедиа (HCM) включает автоматический анализ человеческой деятельности и социального поведения. Эта область применения охватывает широкий спектр областей, включая улучшение коммуникации между людьми и расширение доступа к информации в профессиональном, развлекательном и личном контексте. Возможности использования мультимедийного анализа обширны, поскольку он выходит за рамки простой категоризации и позволяет достичь детального понимания человеческого поведения. Таким образом, функциональные возможности системы могут быть улучшены, одновременно предоставляя пользователям улучшенный опыт.

Мультимедийное взаимодействие

[ редактировать ]

Мультимедийное взаимодействие можно рассматривать как область интерактивной деятельности HCM. Крайне важно понять, как люди взаимодействуют друг с другом и почему, чтобы мы могли создавать системы, облегчающие такое общение, и чтобы люди могли взаимодействовать с компьютерами естественными способами. Для достижения естественного взаимодействия культурные различия и социальный контекст являются основными факторами, которые следует учитывать из-за потенциальных различий в культурном происхождении. Например, несколько примеров включают: личное общение, при котором взаимодействие происходит физически и в реальном времени; коммуникация, опосредованная живым компьютером, при которой взаимодействие физически удалено, но происходит в режиме реального времени; и компьютерные коммуникации не в реальном времени, такие как мгновенные SMS, электронная почта и т. д.

Человеко-ориентированный процесс проектирования

[ редактировать ]

Человеко -ориентированный процесс проектирования — это метод решения проблем, используемый в дизайне. Этот процесс включает в себя, во-первых, сопереживание пользователю, чтобы узнать о целевой аудитории продукта и понять ее потребности. Сочувствие затем приведет к исследованию и заданию конкретного вопроса целевой аудитории, чтобы лучше понять ее цели в отношении данного продукта. Этот этап исследования может также включать анализ конкурентов , чтобы найти больше возможностей для дизайна на рынке продукта. После того как дизайнер соберет данные о пользователе и рынке дизайна своего продукта, он перейдет к этапу разработки идей , на котором он будет проводить мозговой штурм дизайнерских решений с помощью эскизов и каркасов. Каркас — это цифровая или физическая иллюстрация пользовательского интерфейса с упором на информационную архитектуру, распределение пространства и функциональность контента. Следовательно, каркас обычно не имеет цветов или графики и фокусируется только на предполагаемых функциях интерфейса. [10]

Чтобы завершить процесс человеко-ориентированного проектирования, необходимо сделать два заключительных шага. После создания каркаса или эскиза дизайнер обычно превращает свои бумажные эскизы или каркасы с низкой точностью в прототипы с высокой точностью . Прототипирование позволяет дизайнеру глубже изучить свои дизайнерские идеи и сосредоточиться на общей концепции дизайна. [10] Высокая точность означает, что прототип является интерактивным или «кликабельным» и имитирует реальное приложение. [11] После создания высокоточного прототипа своего дизайна дизайнер может провести тестирование удобства использования . Это включает в себя сбор участников, представляющих целевую аудиторию продукта, и их прохождение через прототип, как если бы они использовали реальный продукт. Целью юзабилити-тестирования является выявление проблем с дизайном, которые необходимо улучшить, и анализ того, как реальные пользователи будут взаимодействовать с продуктом. [12] Чтобы провести эффективный юзабилити-тест, необходимо делать заметки о поведении и решениях пользователей, а также заставлять их думать вслух, пока они используют прототип.

Академические программы

[ редактировать ]

Поскольку человеко-ориентированные вычисления становятся все более популярными, многие университеты создали специальные программы исследований и обучения HCC как для аспирантов, так и для студентов.

Дизайнер пользовательского интерфейса

[ редактировать ]

Дизайнер пользовательского интерфейса — это человек, который обычно обладает соответствующей степенью или высоким уровнем знаний не только в области технологий , когнитивных наук , взаимодействия человека с компьютером , наук об обучении , но также в области психологии и социологии . Дизайнер пользовательского интерфейса разрабатывает и применяет ориентированные на пользователя методологии проектирования и процессы гибкой разработки , которые включают в себя рассмотрение общего удобства использования интерактивных программных приложений, уделяя особое внимание проектированию взаимодействия и интерфейсной разработке.

Информационный архитектор (ИА)

[ редактировать ]

Информационные архитекторы в основном работают над пониманием потребностей пользователей и бизнеса, чтобы организовать информацию для наилучшего удовлетворения этих потребностей. В частности, информационные архитекторы часто выступают в качестве ключевого моста между техническими и творческими разработками в проектной команде. Области интересов IA включают схемы поиска, метаданные и таксономию. [13]

НАСА/Отдел вычислительных наук Эймса

[ редактировать ]
Марсианский проект НАСА

Группа человеко-центрированных вычислений (HCC) в отделе вычислительных наук НАСА/Эймса проводит исследования в Хотоне в рамках проекта Хотон-Марс (HMP), чтобы с помощью аналогового исследования определить, как мы будем жить и работать на Марсе. [14]

  1. Эксперименты по полевой робототехнике HMP/Университета Карнеги-Меллона (CMU). HCC сотрудничает с исследователями в рамках программы полевых исследований робототехники HMP/CMU в Хотоне, чтобы определить возможности для роботов, помогающих ученым. Исследователи этого проекта провели параллельное исследование того, как документация работает во время походов. Был создан модуль моделирования с использованием инструмента, который представляет людей, их инструменты и рабочую среду, который будет служить частичным контроллером для робота, помогающего ученым в полевых работах на Марсе. Когда дело доходит до принятия во внимание человека, компьютеров и окружающей среды, теория и методы в области HCC будут руководить.
  2. Этнография освоения космоса человеком . Лаборатория HCC проводит этнографическое исследование полевых научных работ, охватывающее все аспекты жизни ученого в этой области. Это исследование включает в себя наблюдение за участниками в Haughton и описание опыта лаборатории HCC. Затем лаборатория HCC ищет закономерности в том, как люди организуют свое время, пространство и объекты и как они относятся друг к другу для достижения своих целей. В этом исследовании лаборатория HCC фокусируется на обучении и концептуальных изменениях.

Центр повсеместных когнитивных вычислений (CUbiC) при Университете штата Аризона

[ редактировать ]
Устройство для записи заметок с первоначальным изобретателем Дэвидом Хейденом

Основываясь на принципах человеко-ориентированных вычислений, Центр повсеместных когнитивных вычислений (CUbiC) [15] в Университете штата Аризона разрабатывает ассистивные, реабилитационные и медицинские приложения. Исследования CUbiC, основанные Сетураманом Панчанатаном в 2001 году, охватывают три основные области мультимедийных вычислений: восприятие и обработка, распознавание и обучение, взаимодействие и доставка. CUbiC уделяет особое внимание трансдисциплинарным исследованиям и ставит людей в центр технологического проектирования и разработки. Примеры таких технологий включают Note-Taker, [16] устройство, предназначенное для того, чтобы помочь учащимся со слабым зрением следовать инструкциям в классе и делать заметки, а также VibroGlove, [17] который передает выражения лица людям с нарушениями зрения посредством тактильной обратной связи.

В 2016 году исследователи из CUbiC представили «человеко-ориентированные мультимедийные вычисления». [18] новая парадигма, смежная с HCC, целью которой является понимание потребностей, предпочтений и манер пользователя, включая когнитивные способности и навыки, для разработки эгоцентричных технологий. Мультимедийные вычисления, ориентированные на человека, подчеркивают мультимедийный анализ и аспекты взаимодействия HCC для создания технологий, которые могут адаптироваться к новым пользователям, несмотря на то, что они предназначены для отдельных лиц.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Алехандро Хаймес; Даниэль Гатика-Перес; Нику Себе; Томас С. Хуанг (20 ноября 2007 г.). «Человекоориентированные вычисления: на пути к человеческой революции» . Компьютер . 40 (5): 30–34. дои : 10.1109/MC.2007.169 . S2CID   2180344 .
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «НФ США – CISE – IIS» . www.nsf.gov . Проверено 17 апреля 2015 г.
  3. ^ Донг, Хай, Хусейн, Фарух и Чанг, Элизабет (2010). «Ориентированная на человека платформа семантических услуг для среды цифровых экосистем» . Всемирная паутина . 13 (1–2): 75–103. дои : 10.1007/s11280-009-0081-5 . hdl : 20.500.11937/29660 . S2CID   10746264 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Донг, Хай, Хусейн, Фарух, Чанг, Элизабет (2013). «UCOSAIS: основа для ориентированного на пользователя поиска рекламной информации в Интернете» . UCOSAIS: основа для ориентированного на пользователя поиска рекламной информации в онлайн-сервисах, разработка веб-информационных систем – WISE 2013 . Конспекты лекций по информатике. Том. 8180. Шпрингер-Верлаг Берлин Гейдельберг. стр. 267–276. дои : 10.1007/978-3-642-41230-1_23 . ISBN  978-3-642-41229-5 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ http://www.spokesmanbooks.com/Spokesman/PDF/131OGrady.pdf | Архитектор или пчела? Человеческая цена технологий
  6. ^ Коммуникации, Техас. «Человеко-центрированные системы | Области исследований | Исследования | Компьютерные науки и инженерия | Инженерный колледж» . Engineering.tamu.edu . Проверено 17 апреля 2015 г.
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Человекоцентрированные системы с точки зрения организационной и социальной информатики» (PDF) . philfeldman.com . Проверено 17 апреля 2015 г.
  8. ^ Джеймс, А. (2006). «Человекоориентированные мультимедиа: культура, развертывание и доступ». IEEE Мультимедиа . 13 (1): 12–19. дои : 10.1109/MMUL.2006.8 . S2CID   8169985 .
  9. ^ Хаймес, Алехандро; Себе, Нику; Гатика-Перес, Дэниел (2006). «Человекоориентированные вычисления». Материалы 14-й международной конференции ACM по мультимедиа . стр. 855–864. дои : 10.1145/1180639.1180829 . ISBN  978-1595934475 . S2CID   4412002 .
  10. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б по вопросам, помощник секретаря по связям с общественностью (6 сентября 2013 г.). «Вайрфрейминг» . www.usability.gov . Проверено 9 декабря 2019 г.
  11. ^ «Высококачественный прототип | Usability.gov» . www.usability.gov . 10 июня 2013 года . Проверено 9 декабря 2019 г.
  12. ^ по вопросам, помощник секретаря по связям с общественностью (13 ноября 2013 г.). «Юзабилити-тестирование» . www.usability.gov . Проверено 11 декабря 2019 г.
  13. ^ «Основы информационной архитектуры» . www.usability.gov . 8 октября 2013 года . Проверено 10 марта 2017 г.
  14. ^ «НАСА – Человеко-центрированные вычисления» . www.nasa.gov . Проверено 10 марта 2017 г.
  15. ^ «Главная | Центр повсеместных когнитивных вычислений» . Проверено 28 декабря 2018 г.
  16. ^ Куллман, Джо (23 августа 2011 г.). «Устройство Note-Taker обещает помочь студентам преодолеть нарушения зрения» . АГУ сейчас . Проверено 28 декабря 2018 г.
  17. ^ Панчанатан, Сетураман; Кришна, Шрикар; Бала, Шантану. «Виброперчатка» . CUbiC.asu.edu . Проверено 28 декабря 2018 г.
  18. ^ Панчанатан, С.; Чакраборти, С.; МакДэниел, Т.; Тадайон, Р. (июль – сентябрь 2016 г.). «Человекоориентированные мультимедийные вычисления: новая парадигма, вдохновленная вспомогательными и реабилитационными приложениями». IEEE Мультимедиа . 23 (3): 12–19. дои : 10.1109/MMUL.2016.51 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cc7184072f63b8ba3e9ffe48a8a67eb8__1703649000
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cc/b8/cc7184072f63b8ba3e9ffe48a8a67eb8.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Human-centered computing - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)