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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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軟件所在移動(dòng)目標(biāo)獲取人機(jī)交互基礎(chǔ)研究中取得進(jìn)展

2019-06-28 軟件研究所

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語音播報(bào)

　　移動(dòng)目標(biāo)的獲取的落點(diǎn)不確定性是人機(jī)交互的一個(gè)基本研究問題，但已有研究尚未對目標(biāo)移動(dòng)速度對落點(diǎn)分布的影響做出合理解釋，制約了新型動(dòng)態(tài)用戶界面的發(fā)展和應(yīng)用。為此，田豐團(tuán)隊(duì)首次針對這個(gè)問題展開研究，針對一維空間，該團(tuán)隊(duì)在2018年提出了Ternary-Gaussian模型，能夠通過目標(biāo)的大小和移動(dòng)速度準(zhǔn)確地預(yù)測一維移動(dòng)目標(biāo)獲取的落點(diǎn)分布，具有準(zhǔn)確、魯棒、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在人機(jī)交互基礎(chǔ)理論研究中具有重要的開創(chuàng)性意義，相關(guān)成果發(fā)表在ACM CHI 2018年會(huì)上。本次被接收的論文針對兩維空間，在多種交互設(shè)備中探討移動(dòng)目標(biāo)獲取不確定性的通用特點(diǎn)與建模問題，提出了2D Ternary-Gaussian模型，實(shí)現(xiàn)了跨設(shè)備、多場景下的二維目標(biāo)獲取的不確定性建模（如圖1所示）。研究人員在鼠標(biāo)、筆和手指觸摸三種不同的輸入方式中對構(gòu)建模型的性能進(jìn)行了評估，支撐界面和交互技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作如圖所示。發(fā)現(xiàn)該模型對這些情況下的落點(diǎn)分布均成功實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)預(yù)測。

　　更進(jìn)一步地，研究人員基于該模型構(gòu)建了一種移動(dòng)目標(biāo)選擇輔助技術(shù)——2D-BayesPointer，使用戶選擇移動(dòng)目標(biāo)的速度提高了56.7%，精度提高了78.8%。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還將該模型用于移動(dòng)目標(biāo)選擇的錯(cuò)誤率預(yù)測當(dāng)中，結(jié)果顯示模型的點(diǎn)選錯(cuò)誤率數(shù)據(jù)擬合精度達(dá)到94%。

　　該研究為人機(jī)交互動(dòng)態(tài)用戶界面研究領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)，對人機(jī)交互的界面設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)起到重要作用，將在醫(yī)療、教育和數(shù)字娛樂等多個(gè)方面具有廣泛應(yīng)用前景。

2D Ternary-Gaussian模型在不同輸入方式情況下對落點(diǎn)分布的預(yù)測

　　近日，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“云端融合的自然交互設(shè)備與工具”項(xiàng)目支持下，中國科學(xué)院軟件研究所研究員田豐團(tuán)隊(duì)開展的移動(dòng)目標(biāo)獲取人機(jī)交互基礎(chǔ)研究工作取得新進(jìn)展，針對二維空間中移動(dòng)目標(biāo)的獲取提出了2D Ternary-Gaussian模型，實(shí)現(xiàn)了二維移動(dòng)目標(biāo)獲取落點(diǎn)分布的準(zhǔn)確預(yù)測，填補(bǔ)了用戶界面中二維移動(dòng)目標(biāo)獲取理論模型的空白，為動(dòng)態(tài)用戶界面中的技術(shù)研發(fā)和交互設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。相關(guān)成果以Modeling the Uncertainty in 2D Moving Target Selection 為題發(fā)表于人機(jī)交互領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)會(huì)議ACM UIST (ACM Symposium on User Interface Software and Technology)，論文第一作者黃進(jìn)將在該會(huì)議上作大會(huì)口頭報(bào)告。該論文作者分別為：軟件所助理研究員黃進(jìn)，軟件所研究員田豐（通訊作者），軟件所博士生李念龍，軟件所副研究員范向民。
　　移動(dòng)目標(biāo)的獲取的落點(diǎn)不確定性是人機(jī)交互的一個(gè)基本研究問題，但已有研究尚未對目標(biāo)移動(dòng)速度對落點(diǎn)分布的影響做出合理解釋，制約了新型動(dòng)態(tài)用戶界面的發(fā)展和應(yīng)用。為此，田豐團(tuán)隊(duì)首次針對這個(gè)問題展開研究，針對一維空間，該團(tuán)隊(duì)在2018年提出了Ternary-Gaussian模型，能夠通過目標(biāo)的大小和移動(dòng)速度準(zhǔn)確地預(yù)測一維移動(dòng)目標(biāo)獲取的落點(diǎn)分布，具有準(zhǔn)確、魯棒、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在人機(jī)交互基礎(chǔ)理論研究中具有重要的開創(chuàng)性意義，相關(guān)成果發(fā)表在ACM CHI 2018年會(huì)上。本次被接收的論文針對兩維空間，在多種交互設(shè)備中探討移動(dòng)目標(biāo)獲取不確定性的通用特點(diǎn)與建模問題，提出了2D Ternary-Gaussian模型，實(shí)現(xiàn)了跨設(shè)備、多場景下的二維目標(biāo)獲取的不確定性建模（如圖1所示）。研究人員在鼠標(biāo)、筆和手指觸摸三種不同的輸入方式中對構(gòu)建模型的性能進(jìn)行了評估，支撐界面和交互技術(shù)的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作如圖所示。發(fā)現(xiàn)該模型對這些情況下的落點(diǎn)分布均成功實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)預(yù)測。
　　更進(jìn)一步地，研究人員基于該模型構(gòu)建了一種移動(dòng)目標(biāo)選擇輔助技術(shù)——2D-BayesPointer，使用戶選擇移動(dòng)目標(biāo)的速度提高了56.7%，精度提高了78.8%。同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還將該模型用于移動(dòng)目標(biāo)選擇的錯(cuò)誤率預(yù)測當(dāng)中，結(jié)果顯示模型的點(diǎn)選錯(cuò)誤率數(shù)據(jù)擬合精度達(dá)到94%。
　　該研究為人機(jī)交互動(dòng)態(tài)用戶界面研究領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)，對人機(jī)交互的界面設(shè)計(jì)和技術(shù)研發(fā)起到重要作用，將在醫(yī)療、教育和數(shù)字娛樂等多個(gè)方面具有廣泛應(yīng)用前景。
　　2D Ternary-Gaussian模型在不同輸入方式情況下對落點(diǎn)分布的預(yù)測
　　

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