人工智能技術(shù)在產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

何瀾

摘 要：隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，人工智能技術(shù)正逐步影響著各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。于產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)而言，人工智能技術(shù)可以進(jìn)一步提升產(chǎn)品交互體驗(yàn)。本文在全面了解人工智能內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，以人工智能技術(shù)在產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為切入點(diǎn)，通過(guò)具體案例分析，闡釋了人工智能技術(shù)如何在產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);產(chǎn)品交互設(shè)計(jì);應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

0 引言

隨著“工業(yè)4.0”時(shí)代的到來(lái)，設(shè)計(jì)無(wú)疑成為與前沿科學(xué)技術(shù)結(jié)合最緊密的領(lǐng)域之一。人工智能是繼蒸汽機(jī)、電力、信息革命之后出現(xiàn)的又一新事物，目前，在全球范圍內(nèi)各個(gè)國(guó)家均在積極布局人工智能領(lǐng)域，人工智能在產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，預(yù)示著一場(chǎng)因科技而改變的交互方式正逐漸影響著人們生活的方方面面。人工智能的出現(xiàn)，改變了人與設(shè)備、人與產(chǎn)品之間的關(guān)系，從有形向無(wú)形轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)在廣度、維度上的進(jìn)一步延伸，改變了產(chǎn)品人機(jī)交互設(shè)計(jì)的方式。

1 人工智能的概述

20世紀(jì)50年代中期，人工智能這一概念在Dartmouth

會(huì)議上被首次提出，從此之后，人工智能（AI）受到了專家學(xué)者的廣泛關(guān)注，并由此進(jìn)行了大量研究。當(dāng)前針對(duì)人工智能的定義并未統(tǒng)一，筆者認(rèn)為人工智能就是和人類自然智力相對(duì)應(yīng)的一種機(jī)器智能，能夠感知環(huán)境，還能最大化完成任務(wù)目標(biāo)。

完成用戶任務(wù)是人工智能的重點(diǎn)，在本質(zhì)上，人工智能和基于用戶驅(qū)動(dòng)、面向目標(biāo)導(dǎo)向的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)基本相同，同樣將完成任務(wù)作為關(guān)鍵。機(jī)器主動(dòng)感知是人工智能的邏輯途徑，通過(guò)刪減和優(yōu)化用戶任務(wù)非必要路徑，來(lái)更好地幫助用戶完成任務(wù)?，F(xiàn)階段，人工智能發(fā)展主要涵蓋4個(gè)方面（見(jiàn)表1）。基于人工智能的核心算法可以實(shí)現(xiàn)每一個(gè)功能，在算法的驅(qū)動(dòng)作用下，人工智能將逐步向感知和認(rèn)知方向邁進(jìn)。

2 產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 擴(kuò)展傳統(tǒng)界面設(shè)計(jì)局限

21世紀(jì)是信息的時(shí)代，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，很多產(chǎn)品已呈現(xiàn)為智能化、數(shù)字化的形式，從而進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在不遠(yuǎn)的將來(lái)必定會(huì)實(shí)現(xiàn)從“有形”到“無(wú)形”的轉(zhuǎn)變，達(dá)到人機(jī)交互的完美效果。

現(xiàn)階段人機(jī)交互已呈現(xiàn)為模糊智能化交互形式，并逐步向自然交互方向發(fā)展。在人機(jī)交互當(dāng)中，人工智能的主要功能是將用戶的一些模糊習(xí)慣識(shí)別為準(zhǔn)確的交互意識(shí)，通過(guò)自然的方式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，讓機(jī)器去適應(yīng)人。

2.2 創(chuàng)新傳統(tǒng)產(chǎn)品交互形式

當(dāng)前，人機(jī)交互的表現(xiàn)形式為近距離或有效接觸，最終將發(fā)展為新型共生關(guān)系模式。也就是說(shuō)，通過(guò)移動(dòng)、接觸點(diǎn)選等方式，用戶就可以導(dǎo)入或操控?cái)?shù)據(jù)。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，將實(shí)現(xiàn)控制功能的進(jìn)一步擴(kuò)展，實(shí)體操作除外，其他功能均可通過(guò)智能語(yǔ)音、圖像識(shí)別等形式體現(xiàn)，甚至可通過(guò)語(yǔ)音、動(dòng)作來(lái)輸入指令并自動(dòng)完成任務(wù)。

2.3 增強(qiáng)人機(jī)交互情感互動(dòng)

人是情感動(dòng)物，傳統(tǒng)人機(jī)交互并不具備情感，無(wú)法真正理解或適應(yīng)人的情緒，難以真正達(dá)到人機(jī)自然相處。智能的一大特點(diǎn)就是情感，情感和智能密不可分，利用生物計(jì)量傳感器可以對(duì)皮膚反應(yīng)、腦電波等進(jìn)行詳細(xì)測(cè)驗(yàn)，通過(guò)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期累積，自主功能的機(jī)器學(xué)習(xí)可以很好地掌握用戶的情緒，并做出合適的反應(yīng)。如智能機(jī)器人，可以自如地與人進(jìn)行對(duì)話。

2.4 優(yōu)化產(chǎn)品交互信息架構(gòu)

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)信息量越來(lái)越多，對(duì)于載體的需求量也隨之增長(zhǎng)，在這種情況下，將進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)架構(gòu)的復(fù)雜性，甚至增加成本投入。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可通過(guò)智能語(yǔ)言輸入來(lái)完成數(shù)據(jù)檢索和指令任務(wù)，在信息流獲取方面具有較高準(zhǔn)確率，還可以很好地提升用戶的交互效率。這種狀態(tài)下，很大程度上將有效提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 案例分析

本文以“智能凈飲機(jī)”為例，通過(guò)前期調(diào)研，基于“智能化交互”理念，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、溫度控制、機(jī)器學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)施了智能凈飲機(jī)設(shè)計(jì)方案。

3.1 產(chǎn)品形式表達(dá)

凈飲機(jī)屬于高端產(chǎn)品，經(jīng)調(diào)研應(yīng)用人群多為孕婦、老年人，在智能凈飲機(jī)外在形式設(shè)計(jì)中要充分考慮受眾人群的認(rèn)知程度和接受能力，圖1為市場(chǎng)上凈飲機(jī)的主要外形，市場(chǎng)流行趨勢(shì)為圓潤(rùn)、硬朗之風(fēng)。在人工智能語(yǔ)言技術(shù)的依托下，智能凈飲機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了智能化的顯示屏幕，而不是傳統(tǒng)的可視化物理按鍵，增加了產(chǎn)品形態(tài)的整體性，持續(xù)了極簡(jiǎn)的外形風(fēng)格設(shè)計(jì)。

在外觀設(shè)計(jì)中，智能凈飲機(jī)主要分為“顯示窗口、水箱、接水槽”三個(gè)模塊。采用全面屏作為顯示窗口形式，可以顯示各個(gè)功能的不同狀態(tài)。采用幾何式形態(tài)作為水箱、接水槽和機(jī)體的連接設(shè)計(jì)，這種外觀設(shè)計(jì)基本符合大眾審美。

在杯具尺寸選擇中，以16.8～20.8cm為凈飲機(jī)出水口和接水槽之間的操作區(qū)間尺寸范圍。經(jīng)大量試驗(yàn)驗(yàn)證，該尺寸可滿足接水、放杯的人機(jī)舒適度。接水槽漏網(wǎng)上還可提醒放置杯子，主要以形狀或符號(hào)顯示為主，便于用戶水杯合理放置。

在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重凈飲機(jī)尺寸問(wèn)題，為適用于更多場(chǎng)合，以小型化為主，便于移動(dòng)。本次以282mm×

165mm×340mm尺寸的智能凈飲機(jī)進(jìn)行闡述與分析（見(jiàn)圖1）。無(wú)論是純凈的白色，還是極具質(zhì)感的黑色，均能給人舒適、明快的感受，能夠更好地融入不同的家裝風(fēng)格。

3.2 產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)

智能凈飲機(jī)融入了人工智能技術(shù)，相比傳統(tǒng)凈飲機(jī)，除了常見(jiàn)的基本功能如凈水、溫控以外，又加入了情感交互元素。

3.2.1 凈水功能

在此款凈飲機(jī)內(nèi)采用了RO反滲透技術(shù)。該技術(shù)屬于一種高效的膜分離技術(shù)，其工作原理為溶液在反滲透膜壓力作用下，可實(shí)現(xiàn)溶劑和溶質(zhì)分離（見(jiàn)圖2）。利用RO反滲透技術(shù)可以獲得純凈水，并能將自來(lái)水內(nèi)的有機(jī)物、重金屬離子等有害雜質(zhì)去除。通過(guò)活化和礦化后，純凈水更加甘甜。在日常生活中，不僅可以直接飲用，還可以用于煲湯，讓肉質(zhì)更加鮮美。

3.2.2 溫控功能

凈飲機(jī)溫控功能是基礎(chǔ)功能之一，采用即熱式原理，按壓便可出水，不需要浪費(fèi)太多時(shí)間，且無(wú)需重復(fù)加熱，這一點(diǎn)有別于傳統(tǒng)飲水機(jī)。智能凈飲機(jī)無(wú)內(nèi)膽儲(chǔ)水箱、保溫層，無(wú)需提前預(yù)熱，且具有體積小、能耗低的特點(diǎn)，據(jù)研究顯示，與傳統(tǒng)熱水器相比，可節(jié)約電能15%～30%，更健康、更安全、更節(jié)能。

3.3 手機(jī)端功能實(shí)現(xiàn)

通過(guò)手機(jī)便可掌握一切，在智能凈飲機(jī)上可以通過(guò)手機(jī)端APP實(shí)現(xiàn)四大功能模塊的控制。

第一，信息交流模塊。在智能凈飲機(jī)語(yǔ)言接收范圍以外，通過(guò)信息交流功能同樣可以進(jìn)行溝通，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、無(wú)距離交流。通過(guò)對(duì)話頁(yè)面，便可進(jìn)行語(yǔ)言或文字互動(dòng)。當(dāng)父母獨(dú)自在家時(shí)，通過(guò)手機(jī)APP便可以掌握飲水量多少和飲水時(shí)間，便于提醒父母多喝水。

第二，用戶中心模塊。通過(guò)此模塊，可實(shí)現(xiàn)以下功能，其一，個(gè)人資料記錄與分析。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將個(gè)人的信息，如性別、年齡、身高、體重等傳輸?shù)较到y(tǒng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析用戶信息，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)功能了解用戶狀態(tài)。其二，飲水?dāng)?shù)據(jù)記錄與分析。在個(gè)人資料傳送后，可以準(zhǔn)確記錄家庭人員信息，并生成不同的報(bào)告，根據(jù)每一個(gè)人不同的生活習(xí)慣，制定個(gè)性化的飲水計(jì)劃，尤其是老年人與孕婦群體，可以根據(jù)信息資料，定時(shí)提醒不同人群各類事項(xiàng)。如三高人群，按時(shí)提醒吃藥，如孕婦群體，根據(jù)懷孕周期和孕期反應(yīng)制定營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃等。

第三，水質(zhì)監(jiān)控模塊。隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益加劇，水資源品質(zhì)也受到了極大影響。為了保證人體健康，通過(guò)APP，可以及時(shí)查看不同城市的水質(zhì)情況，用于提醒用戶多長(zhǎng)時(shí)間需要更換濾芯，保障用水安全。

第四，身體報(bào)告模塊。用戶飲水情況均可通過(guò)APP相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)，為了解自身用水情況，可及時(shí)查看APP，根據(jù)飲水量多少、次數(shù)多少進(jìn)行下一階段的飲水計(jì)劃，保持身體健康。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨市場(chǎng)需求的不斷增多，交互技術(shù)不斷革新，為產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多發(fā)展機(jī)遇。作為一種新型交互技術(shù)，人工智能在產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中地應(yīng)用進(jìn)一步拓寬了設(shè)計(jì)維度，人機(jī)交互逐步轉(zhuǎn)向“雙向訓(xùn)練”關(guān)系，將對(duì)產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖博達(dá)，周國(guó)富.人工智能技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用綜述[J].福建電腦， 2018（01）：98-99，103.