Связь между человеком и компьютером может быть описана как целенаправленная и очевидная; намерения пользователя передаются в операционную систему с помощью клавиатуры и мыши. Этот стандартный режим взаимодействия человека и компьютера (HCI) ассиметричен в отношении обмена информацией.
Другими словами, компьютер способен предоставить большой объем информации о внутреннем состоянии системы (например, аппаратные возможности, использование памяти и т.д.), и при этом он сильно различается по объему имеющихся у компьютера данных о психологическом состоянии пользователя (например, когнитивные способности, мотивации и эмоции).
Отсутствие контекста не дает возможности компьютерной системе динамически адаптироваться к текучим, индивидуальным потребностям пользователя, что привело к тому, что некоторые описывают традиционный HCI как два отдельных монолога, а не как диалог.
Реализация симметричного HCI, в котором компьютерная система знает скрытые и открытые сигналы от пользователя, является необходимым условием для разработки адаптивных систем, способных реагировать на потребности пользователя в режиме реального времени.
Способы физиологического анализа в качестве средства формирования пользовательского контекста
Физиологические вычисления представляют собой инновационный режим HCI, в котором системное взаимодействие достигается путем мониторинга, анализа и реагирования на скрытую психофизиологическую активность пользователя в режиме реального времени. Эти системы работают путем преобразования психофизиологических данных в сигналы без какого-либо открытого ответа от пользователя.
Физиологические вычисления фиксируют спонтанные и скрытые грани состояния пользователя, открывая пропускную способность HCI, обеспечивая "дополнительный канал связи от пользователя к компьютеру, пусть во многом неосознанный". Таким образом, обмен информацией между человеком и компьютером становится симметричным, так как физиологическая вычислительная система формирует, учитывает и реагирует на динамическое восприятие пользователя.
Основополагающие вопросы
Развитие физиологических вычислений все еще на начальной стадии, и исследования сосредоточены на ряде фундаментальных вопросов.
Психофизиологический вывод
Сложность психофизиологического вывода затрудняет разработку физиологических вычислительных систем. Обоснование биокибернетического цикла основывается на предположении, что психофизиологической величиной (или набором величин) является достоверное и деликатное представление соответствующего психологического элемента или измерения, например, отчаяния, заинтересованности в решении задач. Это утверждение зачастую является сомнительным, так как взаимосвязь между физиологическими показателями и психологическим значением имеет сложный аспект.
Соотношение физиологических показателей с психологическими состояниями
В публикации Качиоппо и его коллег описываются четыре возможные категории взаимосвязи между физиологическими показателями и психологическими элементами:
- Индивидуальная (т.е. физиологическая переменная имеет уникальную изоморфную (т.е. один на один) связь с психологическим элементом).
- От нескольких к одному (т.е. две или более физиологических переменных связаны с соответствующим психологическим элементом).
- От одного к нескольким (т.е. физиологическая переменная чувствительна к одному или нескольким психологическим элементам).
- Множественная (т.е. несколько физиологических переменных связаны с несколькими психологическими элементами).
Психофизиологическая достоверность
После определения уровней чувствительности, надежности и диагностики для любой конкретной системы, разработчик должен разработать протокол для проверки психофизиологических заключений. Выводы, сделанные на ранней стадии разработки системы, имеют важное значение для их подтверждения.
- В качестве первого шага следует тщательно подобрать психофизиологические переменные на основе изучения имеющейся документации, чтобы обеспечить определенную степень достоверности содержания, т.е. наличие прецедента (теоретически или экспериментально) в отношении конкретных переменных для выявления тех психологических структур, на которые нацелена данная система проектирования.
- Следующим этапом является определение совпадения результатов психофизиологического заключения. Степень достоверности представляет собой уровень, в котором конкретная психофизиологическая мера (или группы мер в случае нескольких к одному) может быть продемонстрирована для прогнозирования целевого психологического аспекта или параметра. Тестирование этой связи важно, потому что разработчик должен быть уверен в психофизиологических выводах одновременно во всех смыслах.
- Что касается последнего, разработчику следует установить надежность психофизиологических заключений по целому ряду представительных условий испытаний (например, высокий или низкий уровень стресса оператора), испытательной среды (лаборатория или поле) и индивидуальных различий в пределах желаемой популяции.
Выводы
В исследовании утверждалось, что физиологические вычисления могут стать новой концепцией для HCI, позволяя компьютерной системе развиваться и получать доступ к получению доступа когнитивных способностей, эмоций и мотивации пользователя. Предоставление машинам возможности повышать осведомленность пользователей имеет решающее значение для развития " смарт" технологий, в которых симбиоз человека и компьютера является оптимальным для адаптации и сотрудничества.
Эта же возможность позволяет пользователю общаться с компьютером подсознательно и непреднамеренно. В основе физиологической системы вычислений лежит принцип создания биокибернетической петли, которая предназначена для решения конкретных задач с учетом целей.
Эти задачи представляют собой новую модель машиностроения, хотя и привязанную к динамичному поведению человека-пользователя. Если этот метод физиологических вычислений будет эффективно реализован, коммуникационная динамика HCI перейдет от асимметричной матрицы из двух монологов к симметричному диалогу.