Eine Einführung in die Zukunftstrends der Mensch-Maschine-Schnittstellen

Mensch-Maschine-Schnittstellen

HMIs verbinden eine Person mit einer Maschine, einem System oder einem Gerät. Beispiele? Du drückst eine Taste, der Bildschirm leuchtet auf. Du drehst einen Knopf, die Lautstärke wird erhöht. HMIs sollen all diese Mensch-Maschine-Interaktionen verarbeiten. Deshalb kann man sie auch als Benutzerschnittstellen bezeichnen. Sie können multimodal sein und verschiedene Sinne ansprechen, z. B. Sehen, Hören und Tasten. Während "klassische" HMIs Tasten, Knöpfe oder Tastaturen enthalten, verwenden "modernere" HMIs Touchscreens oder intelligente Lautsprecher.

HMIs bieten mehrere wichtige Vorteile. Wie bereits erwähnt, können sie die Benutzerfreundlichkeit erheblich verbessern und dadurch Prozesse wie Interaktion, Lernen oder Koordination unterstützen. Außerdem können sie wichtige Aspekte wie Fehlervermeidung, Wartungsfreundlichkeit oder Stress fördern.

Wenn sie jedoch falsch gemacht werden, haben HMIs auch das Potenzial, Produkte vollständig zu ruinieren oder Bedienungsfehler und Unfälle zu verursachen. Häufig erzeugen schlecht gestaltete Benutzeroberflächen eine so schlechte UX, dass die Benutzer nicht mit diesen Maschinen, Geräten, Werkzeugen usw. interagieren wollen.

Die Trends der Zukunft

Derzeit gibt es viele Ideen, Konzepte und Visionen für zukünftige HMIs. Doch während einige davon noch nach reiner Science-Fiction klingen, sind viele von ihnen in naher Zukunft tatsächlich realisierbar. Bei Motius arbeiten wir an einer Reihe solcher Projekte und haben daher wertvolle Erkenntnisse, die wir mit dir teilen können. Um diese Erkenntnisse mit dir zu teilen, haben wir beschlossen, uns auf zwei Branchen zu konzentrieren: die Automobilindustrie und die Bildungsbranche.

Autonomes Fahren wird die Art und Weise, wie Menschen mit Autos umgehen, verändern. Höchstwahrscheinlich werden Autos zu einer Art gemeinsam genutztem, multifunktionalem Unterhaltungsfahrzeug. Dies muss bei den Funktionen und dem Design eines Autos berücksichtigt werden.

Für die Bildungsbranche bieten HMIs neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Lernerfahrungen. Da die heutigen Bildungssysteme immer wieder kritisiert werden, ist es eindeutig an der Zeit für einige Systemaktualisierungen.

Im Rahmen dieser Branchen wollen wir dir die Technologien vorstellen, die unsere Zukunft gestalten können.

1. Intelligente Oberflächen

Wenn wir uns heute den Innenraum eines Autos ansehen, sehen wir in der Regel eine Menge Knöpfe, die man drücken, Hebel ziehen und Knöpfe drehen muss. Das ist zwar oft benutzerfreundlich, aber Designer mögen es nicht. Um auch die Designer zufrieden zu stellen, aber vor allem, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, denken immer mehr Autohersteller über interaktive Innenräume nach. Klingt schick? Sehen wir uns an, wie sie aussehen könnten.

Einer der vielversprechendsten Zukunftstrends, den viele Ingenieure für Autos sehen, ist die Verwendung von intelligenten Oberflächen. Intelligente Oberflächen basieren auf Textil-, Leder- oder Kunststoffkomponenten mit eingebauten Sensor- und Erkennungssystemen. Man erhält also ein druckempfindliches Textil, das Aspekte wie Kraft, Größe und Form der Berührung erkennt. Diese Technologie ermöglicht es den Designern, die Funktionen und das Design eines Autos völlig neu zu erfinden und damit unsere Benutzerfreundlichkeit zu verändern. Einer der Pioniere auf diesem Gebiet ist das chinesische Unternehmen Yanfeng Automotive Interiors. Sehe dir ihr Konzeptvideo an:

Wenn intelligente Oberflächen in einem Auto allgegenwärtig werden, gibt es eine Reihe von Anwendungsfällen, die man sich vorstellen kann. Zunächst wäre es möglich, viele Knöpfe, Knöpfe und Hebel, die wir derzeit in Autos sehen, zu entfernen. Stattdessen würde man bestimmte Befehle erstellen, die überall auf der intelligenten Oberfläche ausgeführt werden können und auf die das Auto reagieren würde. Die Abschaffung wird besonders für selbstfahrende Autos interessant sein, wo man die Zeit hat, diese neue UX voll zu schätzen.

Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall sind Autositze. Da deine Sitze ständig deine Sitzposition erkennen können, könnte dein Auto dir Hinweise geben, wann und wie du deine Haltung verbessern könntest. In Anbetracht der langen Zeit, die wir im Auto sitzen, kann diese Funktion einen großen positiven Einfluss auf unsere Gesundheit haben. Nicht zu vergessen, dass unsere Sitze auch in der Lage sein werden, unsere Vitalparameter zu messen.

Zu den intelligenten Oberflächen gehören auch Funktionen wie multifunktionale Bildschirme. Da Autos als Arbeits-, Wohn- und Unterhaltungsräume genutzt werden, werden sie über große Bildschirme verfügen, die diese unterschiedlichen Bedürfnisse erfüllen können. Der chinesische Autohersteller Byton gibt uns einen Hinweis darauf, wie zukünftige Bildschirmintegrationen aussehen könnten.

Gemeinsam mit BMW haben wir an einer völlig neuen UX in der Automobilindustrie gearbeitet - dem HoloActive Touch. Diese Technologie ermöglicht die Interaktion über schwebende holografische Bedienelemente. Alles, was du brauchst, um sie zu bedienen, sind deine Fingerspitzen. Das Projekt wurde auf der CES 2017 vorgestellt, sehe dir hier einige YouTube-Bilder an:

Und wie sieht es im Bildungswesen aus? Dort werden intelligente Oberflächen eine eher untergeordnete Rolle spielen, aber sie können dennoch einige wichtige Verbesserungen bringen.

Im Hinblick auf die schlechte Körperhaltung von Kindern besteht eine der einfachsten Möglichkeiten darin, die Stühle der Schüler mit intelligenten Oberflächen auszustatten, um ihre Sitzposition zu verbessern (was ihre Leistung tatsächlich steigern könnte).

Obwohl sie nicht sehr spektakulär klingen, sind Oberflächen wie beschreibbare Projektorwände für viele Schulen angesichts ihrer unzureichenden Ausstattung und fehlender finanzieller Mittel der nächste Schritt.

Nun ist es an der Zeit, sich mit der nächsten Technologie zu befassen, die in letzter Zeit viel Aufsehen erregt hat.

2. Augmented Reality

Augmented Reality ist ein wichtiger Schritt zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr. Die V2X-Kommunikation in Kombination mit AR ermöglicht es uns zum Beispiel, durch die Autos vor uns hindurchzusehen. Auf diese Weise wissen wir, was vor uns passiert, egal ob wir hinter einem kleinen Auto oder einem riesigen LKW fahren. Außerdem kann AR dafür sorgen, dass wir auf kommende Geschwindigkeitsbegrenzungen, Verkehrsschilder oder Ampeln achten.

Ein weit verbreiteter Anwendungsbereich von AR in Autos ist die Navigation und Kartendarstellung im Head-up-Display. Wir alle haben schon einmal erlebt, dass uns Karten verwirrt haben oder wir den Überblick über die Straßen verloren haben. AR hilft dabei, Karten verständlicher zu machen, indem wichtige Schilder hervorgehoben werden oder der Weg durch erweiterte Schilder vorgegeben wird. Und egal, welches Auto du fährst, du könntest solche AR-Systeme selbst bekommen, z. B. die Lösung von Navdy.

Sobald selbstfahrende Autos auf den Markt kommen, werden die Kunden mehr Unterhaltung im Auto wünschen. Auf der CES 2019 haben Intel und Warner Brothers vorgestellt, wie sie das Pendeln in Zukunft spannender machen wollen. Mithilfe von AR lassen sie uns glauben, dass wir durch Batmans Gotham City fahren,anstatt Tag für Tag die gleiche Szenerie zu sehen.

Im Bildungsbereich hat sich AR als Mittel zum besseren Lernen erwiesen. Sie kann Informationen fast greifbar machen und so den Unterricht interessanter gestalten. Da die meisten Schüler ohnehin ihre eigenen Smartphones haben, müssen die Schulen möglicherweise nicht einmal große Investitionen tätigen, um AR in ihren Klassen einzuführen.

Mit AR und VR im Unterricht kann man von Schule im Sinne von Edutainment sprechen. Stelle dir einen Physikunterricht vor, in dem du nicht nur über Planeten sprechen, sondern mit AR-Anwendungen tatsächlich durch den Weltraum reisen kannst. Man sollte jedoch nicht vergessen, dass AR auch negative Auswirkungen auf das Lernen haben kann. Im Vergleich zu den möglichen Vorteilen ist es aber auf jeden Fall einen Versuch wert.

Es ist wichtig zu betonen, dass wir nicht nur über Bildung auf schulischer Ebene sprechen, sondern auch über die Ausbildung an Universitäten oder in anderen Unternehmen. Vor allem Bereiche, die viel Übung erfordern, wie z. B. die Medizin, können von AR profitieren. Zum Beispiel können Studenten ihre chirurgischen Fähigkeiten an virtuellen Patienten optimieren, bevor sie ihre erste echte Operation durchführen.

Inzwischen haben wir schon viele neue Anwendungsfälle gesehen. Doch bevor wir zum Schluss kommen, wollen wir uns noch eine weitere Technologie ansehen.

3. Intelligente virtuelle Assistenten (IVAs)

Mit Smartphones und Smart-Home-Geräten gewinnen IVAs immer mehr an Popularität. Es ist nur eine logische Konsequenz, dass wir nun auch IVAs in Autos in Betracht ziehen wollen. Eine Möglichkeit wären herstellerspezifische Assistenten wie der BMW IPA. Mit ihnen kann der Fahrer fast jede einzelne Funktion über seinen Assistenten steuern. Klingt praktisch, oder? Nun, mit Autos, die externe Assistenten wie Amazons Alexa integrieren, wird es sogar noch besser, denn sie werden uns unterhalten können.

Eines unserer Projekte hier bestand in der Entwicklung einer Chatbot-basierten Interaktionslösung in Autohäusern. Mithilfe natürlichsprachlicher Interaktion ermöglicht diese Lösung potenziellen Kunden, sich über Fahrzeugmerkmale und Preise zu informieren und Probefahrten zu vereinbaren.

In der Bildungsbranche werden IVAs eine größere Rolle spielen. Eine der vielversprechendsten Technologien dort sind Chatbots. Sie bieten verschiedene Anwendungsbereiche und können daher große Vorteile für Schüler und Lehrer haben.

Bei Motius arbeiten wir an einem "Learning 5.0"-Projekt, das darauf abzielt, neue Technologien in den Lernprozess junger Schüler zu integrieren.

Pädagogische Chatbots können zu einer individuelleren Lernerfahrung für Kinder beitragen. Sie können persönliche Nachhilfe geben, d. h. leistungsstarke und weniger leistungsstarke Schüler je nach ihren Fähigkeiten individuell herausfordern. Im Allgemeinen verbessert die Personalisierung die Interaktion und das Engagement der Schüler mit dem Lernmaterial, was wiederum das Lernen selbst verbessert.

Darüber hinaus können Chatbots und andere IVAs wie intelligente Lautsprecher sofortige Hilfe leisten. Laut Bill Gates könnten sie sogar bis zu einem gewissen Grad den Lehrer ersetzen und dafür sorgen, dass die Schüler nicht stecken bleiben. Schüler, die ihre Hausaufgaben machen, können von Chatbots unterstützt werden, wenn sie Hilfe benötigen. Wenn eine Frage nicht beantwortet werden kann, bieten Chatbots wie Botsify auch die Möglichkeit, mit Lehrern persönlich zu chatten.

Mit Blick auf die oft überlasteten Lehrkräfte können die IVAs ebenfalls helfen. Sie sind in der Lage, den größten Teil der Verwaltungsarbeit zu übernehmen, so dass sich die Lehrer auf die Schüler konzentrieren können. Das bedeutet, dass sich die Lehrkräfte nicht mehr mit lästigen Verwaltungsaufgaben befassen müssen (abgesehen von gelegentlichen Ausnahmen). Stattdessen können sie sich auf die Verbesserung der individuellen Lernerfahrungen ihrer Schüler konzentrieren. Snatchbot und Jill Watson, der Bot, der Routinefragen beantwortet, sind gute Beispiele dafür, wie solche Chatbots aussehen könnten.

Es ist jedoch wichtig, darauf hinzuweisen, dass nicht nur die Bildung von Kindern durch IVAs verbessert werden kann. Wenn Erwachsene z. B. eine andere Sprache lernen wollen, können sie mit Tools wie Duolingo über IVAs lernen.

Das sind also alle Erkenntnisse, die wir vorerst mit Ihnen teilen dürfen. Aber vertraue uns, es wird noch mehr kommen.

Abschließende Überlegungen

Abgesehen von all den innovativen Anwendungsfällen, über die wir gesprochen haben, kannst du eines mitnehmen: Als Mittel zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit sind HMIs für viele Unternehmen eine Chance, erfolgreiche Produkte für die Zukunft zu entwickeln. Ausgehend von diesem Blogbeitrag gibt es eine Menge cooler Innovationen, die Teil unserer Zukunft sein könnten. Dank Technologien wie Smart Surfaces, IVAs und AR/VR werden sich verschiedene Branchen stark verändern.

Wir bei Motius können es kaum erwarten, all das zu erleben, und wir arbeiten hart daran, dies zu erreichen. Was ist Ihre Meinung zu all diesen Dingen? Gibt es irgendwelche HMIs, die Sie sich wünschen? Sprechen Sie mit uns darüber. Wir würden uns freuen, einige verrückte, unkonventionelle Ideen zu hören! Außerdem finden Sie unten weitere Informationen und Ressourcen.