Современные аспекты человеко-машинного интерфейса в обучении программированию

Сборник трудов конференции в формате Adobe Acrobat (4 Мб)


Авторы: Юфрякова Ольга Алексеевна 1
Березовская Юлия Владимировна 2
Некрасова Вера Ардалионовна 3
Носов Константин Александрович 4
1 ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова», 2 ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова», 3 ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова», 4 ФГАОУ ВПО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
Воспринимающий компьютинг – это новая технология, которая позволяет человеку взаимодействовать со своим устройством посредством более естественного для него механизма. В планах Центра инновационного обучения института математики, информационных и космических технологий САФУ им. М.В. Ломоносова создание курса “Введение в воспринимающий компьютинг”, разработана программа курса на 38 часов.
Перстами легкими как сон Моих зениц коснулся он. Отверзлись вещие зеницы, Как у испуганной орлицы. Моих ушей коснулся он, — И их наполнил шум и звон: И внял я неба содроганье, И горний ангелов полет, И гад морских подводный ход, И дольней лозы прозябанье. ... И бога глас ко мне воззвал: «Восстань, пророк, и виждь, и внемли, Исполнись волею моей, И, обходя моря и земли, Глаголом жги сердца людей» (А.С.Пушкин. Пророк)

 

Технические средства информационных технологий претерпевают серьезные изменения за последнее время. Современные электронные устройства выполнены в различных размерах и насыщены различным функционалом. В связи с этим возникает потребность в новых способах взаимодействия человека с устройствами. Графические интерфейсы, принятые за некий стандарт, не всегда отвечают требованиям пользователей и в ряде случаев являются неэффективным механизмом управления. Появляется потребность в новом, интуитивно понятном способе человеко-машинного взаимодействия.

Воспринимающий компьютинг – это новая технология, которая позволяет человеку взаимодействовать со своим устройством посредством более естественного для него механизма. Данная технология включает в себя две группы алгоритмов: алгоритмы компьютерного зрения и алгоритмы аудио обработки. Первая группа алгоритмов позволяет идентифицировать личность, следить за движениями человеческого тела и жестами, фиксировать мимику, интерпретировать человеческие действия. Вторая группа позволяет идентифицировать личность по голосу или управлять событиями при помощи голосовых команд.

Данная технология может быть реализована с помощью комплекса программных и технических средств. Для получения изображения в реальном времени используются 3D камеры, оснащенные датчиком глубины и RGB камерой, дающие изображение высокой четкости и способные работать как в цветном, так и в инфракрасном спектре. Представителями такого класса, к примеру, являются приборы Kinect 3D camera или CREATIVE Interactive Gesture Camera.

С программной точки зрения также существует ряд готовых решений. К примеру, компания Intel выпустила новый продукт Intel® Perceptual Computing SDK, призванный помочь разработчикам приложений расширить возможности взаимодействия пользователя с устройствами. В последней версии продукта появилась функция обработки голоса. Или же библиотека алгоритмов компьютерного зрения и обработки изображений с открытым исходным кодом OpenCV.

Областями применения данной технологии являются автоматизация управления настольными и мобильными устройствами. Использование возможностей технологии в образовательном процессе позволит по-новому взглянуть на взаимодействие между лектором и обучаемым. Функции распознавания личности и анализа поведения человека также нашли свое место в информационной безопасности. Немаловажный вклад внесла данная технология в сферу развлечений и компьютерных игр в качестве управление персонажем в игре или технологии Motion Capture.

В планах Центра инновационного обучения института математики, информационных и космических технологий САФУ им. М.В. Ломоносова создание курса “Введение в воспринимающий компьютинг”, разработана программа на 38 часов - 14 часов лекций и 24 часа практических занятий. Этот курс можно использовать как факультативно, так и в рамках традиционных дисциплин по программированию.

Список использованных источников
  1. 1. Turk, Matthew. "Perceptive media: machine perception and human computer interaction." CHINESE JOURNAL OF COMPUTERS-CHINESE EDITION- 23.12 (2000): 1235-1244.
  2. 2. Duric, Zoran, Wayne D. Gray, Ric Heishman, Fayin Li, Azriel Rosenfeld, Michael J. Schoelles, Christian Schunn, and Harry Wechsler. "Integrating perceptual and cognitive modeling for adaptive and intelligent human-computer interaction." Proceedings of the IEEE 90, no. 7 (2002): 1272-1289.
  3. 3. Heng Du, TszHang To. HAND GESTURE RECOGNITION USING KINECT. Technical Report No. ECE-2011-04. Boston University Department of Electrical and Computer Engineering, December 15, 2011
  4. 4. Intel® Perceptual Computing SDK Human Interface Guidelines, Revision 1.0, November 2 2012. [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://software.intel.com/sites/default/files/article/325946/perc-umaninterfaceguidelines.pdf
Тип выступления  Стендовый доклад
Уровень образования  Высшее профессиональное
Ключевые слова  Человеко-машинный интерфейс, воспринимающий компьютинг, алгоритмы компьютерного зрения, алгоритмы аудио обработки, Kinect 3D camera, CREATIVE Interactive Gesture Camera, пакет Intel® Perceptual Computing SDK, управление настольными и мобильными устройствами.