科学网—什么是交互？
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2024-6-24 08:31
| 个人分类: 2024 | 系统分类: 科研笔记
交互是指两个或多个实体之间的互动或相互作用。交互的目的是让用户能够与计算机或其他机器系统在特定的时空环境下进行有效的沟通和协作，以完成特定的任务或实现特定的目标。对于“交互”不同的领域常常有不同的理解，但是万变不离其宗，究其本质而言，交互可以有下面一些特点：
一、交互就是推理与调用
交互在计算机科学和人机交互领域中，通常涵盖多个方面，其中推理与调用是其中的两个关键组件。
推理 指的是系统根据已有的信息和规则进行逻辑推断的过程。在人工智能和机器学习中，推理可以包括从数据中得出结论、预测未来的事件或状态、解决问题以及做出决策。例如，专家系统使用推理引擎根据一组规则来推导结论。推理可以分为演绎推理（从一般规则到具体结论）、归纳推理（从具体实例到一般结论）和类比推理（基于相似性来推断）。
调用 指的是程序或系统中，函数、方法或服务的执行过程。在编程中，函数调用意味着执行一个函数，并且可以传递参数，接收返回值。例如，在Python中调用一个函数 foo() ，程序将跳转到函数 foo 的定义处执行，然后回到调用点继续执行。在分布式系统中，调用可能涉及远程过程调用（RPC），即一个程序调用另一个程序所在的不同地址空间中的函数或服务。这种调用需要处理网络通信、序列化和反序列化数据等。
在交互系统中，推理与调用常常结合在一起。如一个智能助手（如Siri、GPT）在接收到用户请求后，首先通过自然语言处理（NLP）进行语义分析和推理，理解用户意图，然后，根据推理结果，智能助手可能会调用某些API或服务来获取信息或执行任务，最终，将调用结果通过自然语言生成（NLG）转换为人类可理解的回答，进行反馈。这种结合使得交互系统能够智能地理解和响应用户需求，实现复杂的任务和操作。
二、交互就是同化与顺应
“交互”在心理学特别是发展心理学中，有时会与皮亚杰（Jean Piaget）的同化（Assimilation）和顺应（Accommodation）这两个概念相关联。这两个概念是皮亚杰认知发展理论的重要组成部分，用来描述儿童如何通过与环境的交互来学习和理解世界。
同化 指的是将新信息或经验纳入已有的认知结构中。即，个体在遇到新的事物或信息时，会尝试用已有的知识和框架来理解和解释这些新事物，就像一个小孩已经知道“狗”这个概念，当他看到一只新种类的狗时，他会把这个新种类的狗归入“狗”的概念中，这是同化的过程。
顺应 指的是调整或改变已有的认知结构，以适应新的信息或经验。当新信息无法被现有的认知框架完全解释时，个体需要对认知结构进行修改，如果一个小孩看到一只猫，并且最初认为这也是一种狗，但通过进一步观察和学习他认识到猫和狗有不同的特征，那么他需要调整他的认知框架来分别理解“猫”和“狗”两种动物，这是顺应的过程。
在皮亚杰的理论中，同化和顺应共同作用，帮助个体不断构建和重组他们的认知结构。这种动态平衡被称为“平衡”，是认知发展的驱动力。“交互就是同化与顺应”可以理解为人类在与环境或他人互动时，通过同化和顺应这两种机制，不断地更新和完善自己的认知体系，该观点强调了认知发展是一个主动的过程，个体通过与环境的不断交互，来理解、适应并更好地应对周围的世界。在更广泛的交互设计和人机交互（HCI）领域，这些概念也可以应用。例如，用户在使用新软件或设备时，他们会尝试将其功能和界面纳入已有的使用经验（同化），而在遇到新的操作方式或设计理念时，则需要调整他们的使用习惯和思维模式（顺应）。这种过程帮助设计师理解用户的学习曲线，从而设计出更符合用户认知结构的产品。
三、交互就是意图与协同
在用户体验设计（UX）、人机交互（HCI）、以及协作和团队工作的背景下，我们可以从多个角度来解释和理解交互中的意图与协同。
意图 指的是参与交互的个体或系统所期望达到的目标或目的。在人机交互中，用户的意图可能是完成一项任务、获取信息、娱乐等等。理解用户的意图是设计良好用户体验的关键。设计师需要明确用户在不同情境下的需求和期望，从而设计出满足这些需求的产品或服务。
协同 是指多个个体或系统之间协作以实现共同目标的过程。在复杂的系统中，各个部分需要协调运作，以确保整体功能的实现。在人机交互中，协同可以体现在人与系统之间的互动。例如，智能助手通过理解用户的意图，提供适当的反馈和帮助，从而实现高效的互动。
在HCI领域，设计师需要考虑如何使系统能够识别和响应用户的意图，并通过友好的界面和交互方式与用户进行协同。例如，智能语音助手通过自然语言处理技术理解用户的指令（意图），并执行相应的操作（协同）。UX设计关注如何为用户提供流畅和愉快的体验，理解用户的意图是设计用户旅程和界面的基础，而系统与用户之间的有效协同则确保了用户意图的顺利实现，一个电商网站需要理解用户的购物意图，并通过简洁的导航、快速的搜索和推荐系统等方式，与用户进行协同，提升购物体验。在团队合作中，成员之间需要清晰地了解彼此的意图，并通过有效的沟通和协作工具来协调工作，确保项目顺利进行，协作工具如Trello、Slack等，可以帮助团队成员共享意图（如任务分配、进度更新），并提供平台进行高效协同。
将交互视为意图与协同的结合，有助于我们更全面地理解互动过程中的各个方面。无论是在设计用户界面、开发智能系统，还是在促进团队合作中，理解个体（或系统）的意图，并通过有效的协同方式实现这些意图，是成功的关键。这种观点强调了交互的两个核心要素：明确的目标（意图）和有效的合作（协同），并提示我们在设计和优化交互时，应始终关注这两者的平衡与融合。
四、交互就是信息与反馈
交互是一个广泛的概念，涵盖了人与人、人与机器以及机器与机器之间的互动，所以，很多时候也可以将“交互”视为“信息传递与反馈”的结合。
在交互过程中， 信息 的输入和输出是基本元素。如人类通过键盘输入文字，计算机通过屏幕显示结果， 或者用户通过语音指令与智能助手互动，智能助手通过语音回应。交互可以通过各种感官通道进行，如视觉（图像、视频）、听觉（声音、音乐）、触觉（振动、力反馈），甚至嗅觉和味觉在某些高级应用中也会涉及。
有效的交互需要及时的 反馈 ，以确认信息已被接收并处理。譬如，按钮点击后的视觉变化、成功提交表单后的提示信息、以及语音助手的回应。交互系统应能够根据反馈不断调整和优化自身，自适应用户界面会根据用户行为调整布局和功能，机器学习算法会根据用户的偏好和行为模式改进推荐系统。
综合上述几点，交互可以理解为信息在不同实体（如人和机器）之间的连续传递和反馈过程。这一过程不仅涉及信息的精确传递，还包含对信息的理解、处理和适应，从而实现有效的沟通和协作。大家常见的例子是用户对智能音箱下达播放音乐的指令（信息输入），音箱播放指定的音乐（反馈），用户可能会进一步调整音量或更改曲目（连续的交互过程）。还有，用户在网页上点击按钮（信息输入），网页显示新的内容（反馈），如果内容符合预期，用户会继续在页面上浏览或操作（连续的交互过程）。
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