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2019 科技趨勢 Tech Trends 2019-beyond the digital frontier
2019
Deloitte
https://www2.deloitte.com/be/en/pages/technology/articles/tech-trends-2019-beyond-the-digital-frontier.html
智慧型人機介面

科技的重大變革從1970年代大型主機(Mainframe)轉變至個人電腦,並隨著網路與行動裝置的持續發展,在變革的過程中,智慧型人機介面(Intelligent Interfaces)是科技變革發展的最主要的代表;人與科技的互動交流方式變得更自然且更情境化,同時也達到普及化,例如:自鍵盤進展至滑鼠,再到觸控式螢幕與語音技術,以及操控螢幕資訊方式的變化。如今,語音使用者介面(Voice-user Interface)是智慧型人機介面中最受廣泛的應用,例如:Amazon的Alexa、Google的Google Assistant、Apple的Siri®語音辨識軟體以及Microsoft的Cortana。在科技巨擘的競爭下,市場上的自然語音處理(Natural Language Processing)與人工智慧(Artificial Intelligence, AI)技術正逐漸標準化,進而帶動更多創新。
語音使用者介面大量被應用在大型儲貨倉庫或客服中心,尤其是對配戴語音穿戴裝置的技術人員有需要進行實地操作(Field Operation),在無法使用手機或紙本指示的狀況下與公司電腦系統或同仁進行溝通互動。此外,越來越多企業嘗試將語音對話系統應用在職員教育訓練上,希望藉此提升教育訓練的效率,有效縮減員工學習新技能所需花費的時間。

即使目前對話式技術是智慧型人機介面的主流應用,但不同形態的解決方案也正在發展當中,並利用了許多先進技術,例如:先進的感測器、物聯網(Internet of Things, IOT)網路、電腦視覺(Computer Vision)、分析學以及人工智慧。還發展出解決方案可提供特色功能,例如:電腦視覺、手勢控制裝置、嵌入式眼動追蹤平台(Eye-tracking Platform)、生物聲學(Bioacoustic)感測、情緒偵測/辨識(Emotion Detection/Recognition)技術以及肌肉電腦輸入介面(Muscle-Computer Interface);期望在不久將來會開發出更多的新興技術,例如:腦控介面(Brain-controlled Interface)、外骨骼與步態分析、體積式顯示技術(Volumetric Display)、空間運算(Spatial Computing)以及電震動(Electro-vibration)。

當想要瞭解這些功能是如何在企業環境中實際應用,可試想在工廠內透過大量的物聯網感測器蒐集製造設備的相關數據,並將數據迅速傳遞回中央神經系統。這些感測器猶如人類的感官透過視覺、觸覺以及聽覺來監控操作環境,例如:內嵌在生產線上馬達內的感測型麥克風可偵測到頻率變化、或是電腦視覺監控相同馬達 看見馬達內的受損部位。從這些感測器得到的資料可推算出AI演算法,而AI演算法正猶如具邏輯能力的大腦,輸入演算法後AI便可找出效能不佳的生產線,接著智慧型人機介面套件中的AI元件即可做出對應的回應。此外,透過蒐集即時製造與批量製造之間的差異,系統可縮短所需的反應時間,進而增加生產量。欲達到對製造過程與零售業務最全面且充分理解,仍須仰賴精闢的人為觀察與機械數據。藉由智慧型人機介面,人類與機械間的資訊流通方式便可轉為雙向交流,例如: 在工廠內,職員配戴的穿戴式裝置可偵測職員的生理狀況與肢體動作,並將這些數據資訊傳送至機械的智能系統中;同時,機械中的物聯網感測器可偵測設備的效能或損壞資訊,智能系統會根據職員與機械數據推算出對應的工作指示或警報,回傳到職員所配戴的穿戴式裝置上,以此達到雙向交流。如同先前在Tech Trends所探究, 擴增實境(Augmented Reality, AR)、虛擬實境(Virtual Reality, VR)與混合實境(Mixed Reality)設備在智慧型人機介面中扮演著傳送載具的角色,其利用大量數據為使用者提供資訊豐富且具詳細情境脈絡的虛擬環境。此亦代表人們傳統上使用該技術的方式已產生根本性的轉變。我們不再處於人機介面(Human-machine Interface)技術的開端,而是位於技術成熟的階段。

一. 在商業領域的應用
智慧型人機介面可應用在下列B2B與B2C領域中:
(一) 追蹤消費者離線使用習慣
如同搜尋引擎與社群媒體公司追蹤消費者使用數位產品的習慣,智慧型人機介面則可追蹤使用者的肢體行為。手機是當今最普遍常見的智慧型人機介面,例如:使用者並不需要打開手機,軟體服務公司便能根據手機上的定位功能,得知使用者是否經常光顧特定餐廳或花費多少時間在海攤上遊玩,並向使用者傳遞飲品或防曬乳的折扣促銷。此外,有賴於智慧眼鏡(Smart-glasses)與數位實境的普及,當使用者進入相同的商店或海灘時,相同的折扣將會再次出現在眼鏡上或虛擬實境中。隨著智慧型人機介面的發展,期望提供軟體服務的公司能藉此了解更多消費者從未想過的使用習慣、日常活動、品味以及過往經驗。
(二) 新產品與解決方案
以使用者的角度了解用戶將有更多機會創造出“微客製化”(Micro-personalization)的商品與服務。例如:情緒感測器可偵測到使用者正感受到壓力,可能是他們正面臨困境、困在堵塞的車陣中或正在觀看一場激烈的線上政見辯論會,促使他們的血壓上升,且呼吸變得淺而急促。此時,健康服務公司便可利用這些資訊,打造幫助使用者管理壓力情緒的應用程式。當使用者開啟應用程式時,應用程式可透過吸引使用者的注意力,避免他們在壓力情緒下回覆出內容不適當的郵件;亦或是透過其它吸引注意力的方式,協助使用者離開充滿壓力的處境。有了智慧型人機介面,打造微客製化商品充滿無限可能,但目前我們仍對此領域的應用缺乏更深入探討。
(三) 提升效率
如今,許多公司正積極探索如何使用虛擬實境、擴增實境、混合實境、360度技術、人工智慧以及感測技術有效提昇營運效率與個人生產力。例如:Amazon為了有效提升倉庫內職員的工作效率,正嘗試運用擴增實境,以毫秒為單位地追蹤員工的工作行為。然而,以往企業積極將智慧型人機介面技術整合至公司的日常營運時,普遍會面臨到一個挑戰:如何透過感測器與即時回饋在不對職員進行微觀管理(micromanaging)的狀況下提升效率?無疑地,許多職員對於工作時需配戴擴增實境眼鏡或其他設備感到非常困擾。如今,這些不適可以被解決,耳塞式耳機或其他穿戴式科技已如同手錶或飾品般普及,且隨著職員逐漸適應與人機介面新型態的互動方式,意識到擴增實境是如何協助提升效率,職員逐漸不再排斥配戴智慧眼鏡或身處被監控的工作環境。

二. IT對智慧型人機介面的重要性
任何智慧型人機介面的創新皆須透過相關基礎技術實現。隨著使用經驗的保真度(Fidelity)與複雜度持續發展,基礎技術將變得更加重要,例如:你正透過頭戴式顯示器(Head-Mounted Displays, HDMs)與同仁在虛擬環境中合作共事,在交談中即使是50毫秒的延遲,都會讓彼此感到困擾;又或是必須花費整整十秒才可載入共享影片,極有可能讓你對整套系統缺乏信心。致力研發健全的基礎建設,使產品可從更多資料輸入源獲取、分析以及傳送大量資料,即為決定產品的使用體驗成敗的關鍵;數據管理還需顧及到數據聯合、捕捉、儲存、壓縮以及傳送等考量,如何善用資訊科技(IT)策略管理智慧型人機介面的核心要素極其重要。
IT策略在擬訂有效地將數據分級、分解、處理並且發送至系統與網路設備需考量到以下要素:
(一) 頻寬(Bandwidth)
該如何在這個對數據需求量龐大的世界裡掌控我們的數位未來,其中一個主要的網路要素便是5G網路:5G網路是新世代的網路連線技術可大幅增加無線網路的連線能力與速度。提供智慧型人機介面產品的公司極需要5G網路的頻寬,才能讓數據在系統內部與系統之間毫無延遲地交換傳送。
(二) 雲端與邊緣運算(Edge Computing)
若公司希望基於人工智慧的介面功能即時運作,便無法再透過中央伺服器傳輸所有數據。當使用者使用產品時,即使是15毫秒的延遲都會讓使用者感到不耐煩,進而導致用戶放棄使用產品。“即時”的字意指產品與服務皆不容許任何延遲發生。因此,公司必須在系統邊緣的數據蒐集處進行數據處理與AI決策的即時運算,並隨時調整數據處理的優先順序。
(三) 物聯網(Internet of Things, IOT)
進行情境運算(Contextual Computing)時所需的數據來自使用者所處環境中的網路,網路由大量感測器所組成,這些感測器可將情境資訊傳送至AI系統中。感測器能偵測到濕度、溫度甚至空氣品質等所有數據,這些數據在機械發生不自然的震動時,能提供相關的情境資訊幫助系統理解使用者手勢或是企業用戶的設定。若將數據比喻成智慧型人機介面環境裡的血液,則物聯網便是血管系統。當智慧型人機介面向前發展,如何建構,維護以及擴大物聯網的功能絕對是每位資訊長(Chief Information Officer, CIO)的首要任務。
洪啟睿
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