人工智能技術在產品交互設計中的應用研究

何瀾

摘 要：隨著人工智能時代的到來，人工智能技術正逐步影響著各個領域的發(fā)展。于產品交互設計而言，人工智能技術可以進一步提升產品交互體驗。本文在全面了解人工智能內涵的基礎上，以人工智能技術在產品交互設計中的應用優(yōu)勢為切入點，通過具體案例分析，闡釋了人工智能技術如何在產品交互設計中進行應用。

關鍵詞：人工智能技術;產品交互設計;應用優(yōu)勢

0 引言

隨著“工業(yè)4.0”時代的到來，設計無疑成為與前沿科學技術結合最緊密的領域之一。人工智能是繼蒸汽機、電力、信息革命之后出現的又一新事物，目前，在全球范圍內各個國家均在積極布局人工智能領域，人工智能在產品交互設計中的應用，預示著一場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，改變了人與設備、人與產品之間的關系，從有形向無形轉變，實現了產品交互設計在廣度、維度上的進一步延伸，改變了產品人機交互設計的方式。

1 人工智能的概述

20世紀50年代中期，人工智能這一概念在Dartmouth

會議上被首次提出，從此之后，人工智能（AI）受到了專家學者的廣泛關注，并由此進行了大量研究。當前針對人工智能的定義并未統一，筆者認為人工智能就是和人類自然智力相對應的一種機器智能，能夠感知環(huán)境，還能最大化完成任務目標。

完成用戶任務是人工智能的重點，在本質上，人工智能和基于用戶驅動、面向目標導向的產品設計和交互設計基本相同，同樣將完成任務作為關鍵。機器主動感知是人工智能的邏輯途徑，通過刪減和優(yōu)化用戶任務非必要路徑，來更好地幫助用戶完成任務。現階段，人工智能發(fā)展主要涵蓋4個方面（見表1）。基于人工智能的核心算法可以實現每一個功能，在算法的驅動作用下，人工智能將逐步向感知和認知方向邁進。

2 產品交互設計中人工智能技術的應用優(yōu)勢

2.1 擴展傳統界面設計局限

21世紀是信息的時代，隨著大數據、云計算、物聯網技術的不斷涌現，很多產品已呈現為智能化、數字化的形式，從而進一步提升用戶體驗。隨著科學技術的不斷進步，在不遠的將來必定會實現從“有形”到“無形”的轉變，達到人機交互的完美效果。

現階段人機交互已呈現為模糊智能化交互形式，并逐步向自然交互方向發(fā)展。在人機交互當中，人工智能的主要功能是將用戶的一些模糊習慣識別為準確的交互意識，通過自然的方式實現人機交互，讓機器去適應人。

2.2 創(chuàng)新傳統產品交互形式

當前，人機交互的表現形式為近距離或有效接觸，最終將發(fā)展為新型共生關系模式。也就是說，通過移動、接觸點選等方式，用戶就可以導入或操控數據。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，將實現控制功能的進一步擴展，實體操作除外，其他功能均可通過智能語音、圖像識別等形式體現，甚至可通過語音、動作來輸入指令并自動完成任務。

2.3 增強人機交互情感互動

人是情感動物，傳統人機交互并不具備情感，無法真正理解或適應人的情緒，難以真正達到人機自然相處。智能的一大特點就是情感，情感和智能密不可分，利用生物計量傳感器可以對皮膚反應、腦電波等進行詳細測驗，通過數據的長期累積，自主功能的機器學習可以很好地掌握用戶的情緒，并做出合適的反應。如智能機器人，可以自如地與人進行對話。

2.4 優(yōu)化產品交互信息架構

隨著大數據時代的到來，數據信息量越來越多，對于載體的需求量也隨之增長，在這種情況下，將進一步增加數據架構的復雜性，甚至增加成本投入。人工智能技術的應用，可通過智能語言輸入來完成數據檢索和指令任務，在信息流獲取方面具有較高準確率，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的穩(wěn)定性。

3 案例分析

本文以“智能凈飲機”為例，通過前期調研，基于“智能化交互”理念，通過語音識別、溫度控制、機器學習的人工智能技術的應用，實施了智能凈飲機設計方案。

3.1 產品形式表達

凈飲機屬于高端產品，經調研應用人群多為孕婦、老年人，在智能凈飲機外在形式設計中要充分考慮受眾人群的認知程度和接受能力，圖1為市場上凈飲機的主要外形，市場流行趨勢為圓潤、硬朗之風。在人工智能語言技術的依托下，智能凈飲機設計時，采用了智能化的顯示屏幕，而不是傳統的可視化物理按鍵，增加了產品形態(tài)的整體性，持續(xù)了極簡的外形風格設計。

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

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

在設計時，應注重凈飲機尺寸問題，為適用于更多場合，以小型化為主，便于移動。本次以282mm×

165mm×340mm尺寸的智能凈飲機進行闡述與分析（見圖1）。無論是純凈的白色，還是極具質感的黑色，均能給人舒適、明快的感受，能夠更好地融入不同的家裝風格。

3.2 產品功能實現

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

3.2.1 凈水功能

在此款凈飲機內采用了RO反滲透技術。該技術屬于一種高效的膜分離技術，其工作原理為溶液在反滲透膜壓力作用下，可實現溶劑和溶質分離（見圖2）。利用RO反滲透技術可以獲得純凈水，并能將自來水內的有機物、重金屬離子等有害雜質去除。通過活化和礦化后，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，讓肉質更加鮮美。

3.2.2 溫控功能

凈飲機溫控功能是基礎功能之一，采用即熱式原理，按壓便可出水，不需要浪費太多時間，且無需重復加熱，這一點有別于傳統飲水機。智能凈飲機無內膽儲水箱、保溫層，無需提前預熱，且具有體積小、能耗低的特點，據研究顯示，與傳統熱水器相比，可節(jié)約電能15%～30%，更健康、更安全、更節(jié)能。

3.3 手機端功能實現

通過手機便可掌握一切，在智能凈飲機上可以通過手機端APP實現四大功能模塊的控制。

第一，信息交流模塊。在智能凈飲機語言接收范圍以外，通過信息交流功能同樣可以進行溝通，實現遠距離、無距離交流。通過對話頁面，便可進行語言或文字互動。當父母獨自在家時，通過手機APP便可以掌握飲水量多少和飲水時間，便于提醒父母多喝水。

第二，用戶中心模塊。通過此模塊，可實現以下功能，其一，個人資料記錄與分析。利用物聯網技術，將個人的信息，如性別、年齡、身高、體重等傳輸到系統，通過大數據分析用戶信息，通過機器學習功能了解用戶狀態(tài)。其二，飲水數據記錄與分析。在個人資料傳送后，可以準確記錄家庭人員信息，并生成不同的報告，根據每一個人不同的生活習慣，制定個性化的飲水計劃，尤其是老年人與孕婦群體，可以根據信息資料，定時提醒不同人群各類事項。如三高人群，按時提醒吃藥，如孕婦群體，根據懷孕周期和孕期反應制定營養(yǎng)計劃等。

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

第四，身體報告模塊。用戶飲水情況均可通過APP相關功能實現，為了解自身用水情況，可及時查看APP，根據飲水量多少、次數多少進行下一階段的飲水計劃，保持身體健康。

4 結束語

綜上所述，伴隨市場需求的不斷增多，交互技術不斷革新，為產品交互設計帶來了更多發(fā)展機遇。作為一種新型交互技術，人工智能在產品交互設計中地應用進一步拓寬了設計維度，人機交互逐步轉向“雙向訓練”關系，將對產品交互設計產生重要意義。

參考文獻：

[1]肖博達，周國富.人工智能技術發(fā)展及應用綜述[J].福建電腦， 2018（01）：98-99，103.