自然人机交互技术
陶建华
中国科学院自动化研究所
模式识别国家重点实验室
HCI简化模型
显示信息
控制信息
计算机的诞生
• 回溯
– 数字计算机的概念在18世纪提出
– 在20世纪40年代技术上称为现实
• 早期模拟计算机
– 1943年1月: Mark I,自动顺序控制计算机在美国研
制成功,被用来为美国海军计算弹道火力表
– 1943年12月: Alan Turing参与设计制造的最早的可编
程计算机Colossus在英国推出,目的是为了破译德
国的密码,每秒能翻译大约5000个字符
ENIAC,1946
• 开始研制于1943年,完成于1946年2月15日
– Electronic Numerical Integrator And Computer电子数
字积分计算机——第一台真正意义上的数字电子计
算机
– 占地面积170平方米,30个操作台,约相当于10间
普通房间的大小,重达30吨,耗电量150千瓦,造
价48万美 元。它使用18000个电子管,70000个电阻,
10000个电容,1500个继电器,6000多个开关
– 每秒执行5000次加法或400次乘法,是继电器计算
机的1000倍、手工计算的20万倍
– 负责人是John W. Mauchly和J. Presper Eckert
ENIAC
• 用途:计算弹道和氢弹的研制。
I.Sutherland & SketchPad 1963
• SketchPad “编程”系统
– 信息论先驱Shannon的学生
– 1963 PhD thesis at MIT
– 1988 Turing Award
– 可以通过使用手持物体(如光
笔)直接在显示屏幕上创建图
形图像。可视的图样随即被存
入计算机内存,它们可以被重
新调用,并同其他数据一样可
以进行后期的处理。
– CAD先驱,后期致力于设计头
盔式3D显示器(1967年开始)
Ivan Sutherland
• Sketchpad是第一个可以在显示屏幕上直
接构造图形图像的系统,不用再通过键
盘向计算机输入代码和公式
• 更具革命性的是,它考虑到了在显示屏
幕上作某些改动后,存储在计算机中的
信息可以被改变和更新。
• Sketchpad开创了计算机辅助设计的一个
新领域,即我们所熟知的CAD
Douglas Engelbart
• 道格拉斯·恩格尔巴特——“人机交互” 大师
– 因发明鼠标而闻名,鼠标最初的名字:显示系统的
X-Y位置指示器(1963~1965)