摘? 要：以語音交互的基本原理為基礎(chǔ)，通過分析其關(guān)鍵問題，從用戶體驗層面對人工智能操作時代的交互設(shè)計模式創(chuàng)新進行探尋，對AI技術(shù)驅(qū)動下的智能語音交互設(shè)計框架創(chuàng)新進行推導(dǎo)。其研究對推動語音交互技術(shù)進步和整個人工智能產(chǎn)業(yè)的前行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：語音交互;多維交互;AI智能

中圖分類號：TP391? ? ? ? ?文獻識別碼：A? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0035-02

Abstract： Based on the basic principle of voice interaction， through the analysis of its key problems， this paper explores the innovation of interaction design pattern in the era of artificial intelligence operation from the level of user experience. The innovation of intelligent voice interaction design framework driven by AI technology is deduced. Its research is of great significance to promote the progress of voice interaction technology and the progress of the whole artificial intelligence industry.

Keywords： voice interaction; multidimensional interaction; AI technology

導(dǎo)語

在長達70年的人機交互發(fā)展史中，從基于代碼的命令行界面到基于鼠標(biāo)鍵盤的圖形用戶界面到基于觸摸屏的無形用戶界面，人機交互介質(zhì)和方式隨著技術(shù)革新發(fā)生變化。無形用戶界面（NUI）需要用戶以最自然的交流方式與機器互動，這離不開利用人類本能的感覺通道進行信息傳遞和交流互動。在人類的聽覺、視覺、觸覺、嗅覺、味覺5個通道中，視覺通道占據(jù)最主要位置，聽覺通道其次，而在信息傳遞中聽覺語言的綜合利用率遠高于視覺符號，所以，更趨近人類本能的交互方式——語音交互受到廣泛關(guān)注。谷歌（Google Home）、亞馬遜（echo）天貓精靈、小愛音箱等智能語音產(chǎn)品呈現(xiàn)井噴式增長，智能語音產(chǎn)品的需求也越來越旺盛，不僅改變了人類的生活方式，在智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用正蓄勢待發(fā)。

1 語音交互基礎(chǔ)

自上世紀(jì)90年代，語音交互經(jīng)歷了第一個非特定人的語音識別系統(tǒng)的誕生到IVR互動式語音應(yīng)答系統(tǒng)的規(guī)模應(yīng)用再到AI時代的智能語音識別的過程。進入AI時代后，人工智能技術(shù)賦能機器感知能力、認(rèn)知能力和語言表達能力。具象地說，就是機器能聽、能辨、能說，用戶與機器的互動如同與老友般自然地交流，這將人機交互帶入新的階段。

這種最自然的人機交互方式顯現(xiàn)出以下優(yōu)點：（1）輸入速度提升。語音輸入速度遠快于手寫或打字速度;（2）降低輸入學(xué)習(xí)成本。有的用戶不會使用輸入法、有的用戶提筆忘字，但絕大部分用戶都會說話，說話是每個人的天性;（3）簡化操作方式。語音喚醒和語音輸入的組合使用，讓用戶的使用場景更簡潔。如果你正在開車，你只需要對著機器說話即可完成操作任務(wù);（4）提高機器情感特征。機器可以通過編程調(diào)節(jié)語音、語速、音調(diào)等模仿人的說話時的真實情景，語音比文字更容易讓用戶體會情感。

也具有相對局限性：（1）環(huán)境要求高。語音輸入對周圍環(huán)境聲音要求較高，在公眾場合或嘈雜環(huán)境中會降低語音輸入的準(zhǔn)確度，同時，在公眾場合使用語音輸入還容易泄露隱私;（2）用戶適應(yīng)程度低。習(xí)慣了鍵盤輸入，改為語音輸入，加之目前的機器識別技術(shù)還并未完善，導(dǎo)致用戶內(nèi)心抵觸語音輸入，同時，打字也能為一部分用戶帶來心理愉悅感。

2 語音交互過程及關(guān)鍵問題

語音交互的過程是機器接受用戶的語音信號，將其轉(zhuǎn)化為計算機語言并對其進行語義認(rèn)知解析，再喚醒對應(yīng)領(lǐng)域的內(nèi)容、信息等功能，經(jīng)過人聲合成，最后反饋給用戶。

在此過程中，面臨兩大關(guān)鍵問題：（1）機器對用戶意圖的理解;（2）機器對用戶的反饋提升。具體來說，就是語音識別技術(shù)將用戶的語音轉(zhuǎn)化為文本信號，通過技術(shù)分析理解用戶需求，但用戶語言與用戶語義之間存在復(fù)雜關(guān)聯(lián)，用戶語義高度依賴會話語境，這使得計算機單純分析詞匯和語法無法準(zhǔn)確識別用戶語義，從而降低語音交互的智能體驗感，如圖1所示。同時，機器對用戶的正確反饋，決定用戶的交互體驗，正確反饋不僅依賴語音識別技術(shù)的進步，還來源于機器的反饋交互，但對話式交互中生硬的語音反饋會削弱機器的“人性”，使用戶心理產(chǎn)生距離感。

3 語音交互設(shè)計框架

語音交互設(shè)計是一項交叉技術(shù)，需要設(shè)計師了解用戶的語言本質(zhì)和機器的語言邏輯，在用戶參與設(shè)計的前提下，不斷完善語音交互的輸入——處理——輸出的交互設(shè)計流程。語音交互是交互設(shè)計的一種重要方式，同樣需要遵循交互設(shè)計的常用步驟。需要設(shè)計者在以人為中心（用戶參與為向?qū)В┑那疤嵯?，對交互產(chǎn)品進行初步設(shè)計構(gòu)想，并在不斷的程序開發(fā)和實際評估過程中完善交互流程。

智能產(chǎn)品的語音交互設(shè)計離不開“以用戶為中心”的思維，由上文提到的其兩大關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中應(yīng)著重增加用戶參與性研究。

智能語音交互方式與屏幕交互方式相比較，具體有如下特征：從產(chǎn)品導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程導(dǎo)向;從屏內(nèi)交互轉(zhuǎn)變?yōu)槠镣饨换?從實體體驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M體驗;從機器邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩暨壿?從用戶行為設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器行為設(shè)計;從識別用戶行為轉(zhuǎn)變?yōu)槔斫庥脩粢鈭D;從用戶與設(shè)計師合作行動式的情景預(yù)演方法轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩襞c設(shè)計師與語言學(xué)者共創(chuàng)探索式的語境預(yù)演方法;從設(shè)計師參與式轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計師決策式。[1]語音交互設(shè)計框架如圖2所示。

4 語音交互的任務(wù)

對應(yīng)語音交互的關(guān)鍵問題及設(shè)計框架，智能語音交互的任務(wù)分為兩個關(guān)鍵部分，即分析用戶意圖、設(shè)計機器反饋。語音交互階段任務(wù)如圖3所示。

分析用戶意圖：語音識別技術(shù)將用戶的語音轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的文本代碼，計算機通過語法特征分析詞句關(guān)系，理解用戶意圖。但是，在實際的對話世界中，用戶需求和用戶語言之間存在復(fù)雜的情景關(guān)聯(lián)。比如，用戶詢問，“今天天氣如何？”有些用戶關(guān)注點可能是是否會下雨;有些用戶關(guān)注點則可能是是否要防曬;有些用戶想要知道溫度如何。這是一種高度依賴語境和用戶語音習(xí)慣的語義通道，無法從單純分析字詞和語法而獲得用戶需求，無法完全依靠計算機的機器學(xué)習(xí)能力而獲得，此時，需要語音交互設(shè)計師的輔助工作。

設(shè)計機器反饋：用戶對機器輸入語音后，如何得知機器理解了自己的完整意圖呢？這取決于用戶是否得到了合理的機器反饋。合理的機器反饋來源于：（1）正確理解用戶意圖;（2）以用戶易于接受的方式反饋，即需要具備“人格化”特征。

5 結(jié)束語

語音交互設(shè)計是一個雙向系統(tǒng)研究模式，包含用戶輸入和機器輸出的雙層交互系統(tǒng)，而這兩者都依賴于計算機的計算能力。所以，語音交互設(shè)計對設(shè)計師提出了更高的技術(shù)層面的要求和語言基礎(chǔ)知識的挑戰(zhàn)。[2]傳統(tǒng)的交互設(shè)計需要用戶付出學(xué)習(xí)時間，而語音交互則需要計算機順應(yīng)用戶邏輯。我們都知道，交互設(shè)計是物理邏輯和行為邏輯間的溝通橋梁，語音交互也不例外，但需求更迫切，要求更高，其設(shè)計方法的研究還有待進一步開展。

參考文獻：

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