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2009年10月22日 星期四

Reading:Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台

書名:Microsoft Robotics Studio 程式開發 - 新一代超智慧機器人開發平台


作者:Sara Morgan
譯者:康仕仲、涂智超、蔡宛庭、古凱元
出版社:悅知文化
出版日期:2008年08月20日










此書介紹了MSRS(Microsoft Robotics studio)和四個一般大眾可負擔且使用簡易的機器人(Boe-Bot by Parallax、Create by iRobot 、Mindstorms NXT by LEGO 、ARobot by Arrick Robotics),本讀者針對「Mindstorms NXT by LEGO」做為介紹。

  • LEGO NXT 服務元件























    上圖:多種服務元件協力支援一個LEGO Mindstorms NXT的操作


  • LEGO Mindstorms NXT
    LEGO為一玩具知名品牌,其他供應如LEGO Mindstorms等機器人套件,此機器人的最新版本為NXT,其為32位元處理器包含三個伺服馬達及四個不同功能的感應器,下列為NXT提供的感應器:

    1.接觸感應器(Touch Sensor)此感應器可以當作NXT機器人的保險桿,當接觸感應器按鈕按下時表示被觸發,可假設為機器人撞上了障礙物,故此時可下停止或是退後等指令給機器人,而當接觸感應器的按鈕被釋放,可假設為機器人已遠離障礙物。

    2.音源感應器(Sound Sensor)其可感測分貝大小、當機器人周圍的聲響達到某一臨界值時 音源感應器將可被定義,這讓使用者可透過大力的拍手或出指令等音源來操探機器人。

    3.光源感應器(Light Sensor)NXT光源感應器可感測反射及環境的光源,當光源照到物體時將會產生反射光源,NXT利用Light-Emitting Diode(LED)當作光源,而其接受器將會感測反射光線的大小,此可用來偵測環境的光源是否開啟。

    4.聲納感應器(Sonar Sensor)此感應器可稱作機器人的眼睛,其會發出高頻的聲波,而利用聲波回傳所花費時間來判斷感應器和物體間的距離,單位為公分,可用來避免撞上障礙物。

    另外有許多其他販賣商提供額外LEGO NXT感應器,如Vernier Software and Technology公司提供了LEGO NXT感應器的轉接器,此配備可用來新增其他共32種感應器,如加速計(Accelerometer)、氣壓計(Barometer)、磁場感應器(Magnetic Field Sensor)、色度計(Colorimeter)、PH值感應器(PH Sensor)、相對濕度感應器(Relative Humidity Sensor)、土壞感測器(Soil Moisture Sensor)、音源計量器(Sound Level eter)、溫度探針(Temperature Probe)、UVA感應器(UVA Sensor)、UVB感應器(UVB Sensor)、等。

2009年4月6日 星期一

讀:非語言傳播

非語言傳播(Nonverbal Communication in Human Interaction)
原著:Mark L. Knapp Judith A. Hall
譯者:陳彥豪
出版社:五南圖書出版有公司
日期:中華民國88年9月初版一刷
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(Ray Birdwhistell),要拋開人類的互動以及只做語言行為的診斷跟只做非語言行為的診斷的研究都是不容易的。因此非語言研究的學者使用「溝通」或是「面對面的互動」的語彙從事非語言的研究。

「非語言」的定義
(1) 最重要的定義是有關非語言研究的學者探討的一些特定行為(EX:面部表情、眼睛凝視等等)。
(2) 以它們各別的功能來定義。EX:語言的和非語言的區分在於語言行為是敘述性和概念性的---為的是傳達理念----而非語言行為為的是傳達感情。
(3) 劃分語言/非語言為二的方式,就是從腦部資訊傳遞的過程來看,最常見的非語言訊號的指標就是指被製造出來的行為,有時候在腦部裡面詮譯這些訊號的態式才是相關的指標。

非語言訊息的傳遞
腦的左半葉主要傳遞的是有先後順序排列的、數據的、語辭的、或者語言系統的資訊;而右半葉主要傳遞的是非語言的、類比的、或者整體的資訊。因此,腦的右半葉擅長於傳視覺的/空間的關係訊息,這些關係訊息在傳統上來說被認為是屬於非語言的刺激物。

Mackey的意圖模式
探討以及詮譯我們這一個稱為非語言傳播的學術領域有很重要的涵義。正如Mackey(1972,p-24)所述的:
  我們可以預期這四種型態的情境,在它們的動力和科學性的解釋上,都需要先察覺它們之間的根本差異性,才能充分地瞭解它們的存在。因此在非語言「傳播」上所進行的實驗應該盡可能地針對它們這個四種不同的形態的差異性來設計 這個設計是很重要的。

Mehrabian的研究工作(1970;1981)主要集中在對人們構成各種非語言以及/或者隱性的行為上面的指物,也就是說,我們附著在這些行為上面的意義。這些廣泛的測試結果顯示出三個層面的觀察角度:
(1)立即性:有時我們藉著對事物的評估來對它們做出反應---正面的或負面的、好的或壞的、喜歡的或是不喜歡的。
(2)地位:有時我們會制定或感受那些對我們指出來個種不同地位層次的行為---強的或弱的、高級的或附屬的。
(3)反應性:指的是我們行為的感受力---慢的或快的、積極的或消極的。
結論:這三個層面的觀察角度似乎是對我們周遭環境的基本反應,說且也反應在我們賦予語言與非語言行為的意義的方式上面。

Ekman和Friesen(1969)的概念模式是依循像下列這種的持續模式:
內在的製碼---圖像的製碼---武斷的製碼
Ps:
(1) 它是一個持續的模式,不是分離的種類。一個行為可能會定位在這些分段點的兩點之間。
(2) 語言行為主要是位於持續模式的右側,非語言行為似乎偏向中間和左邊,但有例外。
(3) 這三類製碼的主要區別的特點在於符碼對它的指涉物的空間距離,也就是說,符碼所指的事物。

在整體傳播過程中非語言傳播的觀宗角度
Argyle(1988)在人類溝通中找出了幾個非語言傳播行為的主要功能如下:
(1) 表達情感
(2) 表現人際的態度(喜歡/不喜歡,控制/屈服…等等)
(3) 呈現一個人的個性給其他的人
(4) 伴隨語言以便處理交談的順序、回饋、注意力等等。

Scherer(1980)找出了四種非語言的信號的功能:語意的、語法句構的、實用的、對話的。

Ekman研究非語言行為的功能方法用了一些Argyle和Scherer提出的概念,但是還是強調了跟語言行為之間的相互關係(Ekman,1965)。非語言行為能重複、抵觸、取代、加強、或調整語言行為。

非語言傳播的理論作品和研究可以分成五個領域如下:
(1)溝通環境
(2)溝通者的體態外表
(3)空間學
(4)身體移動或動作行為(手勢、體態、觸模、臉部表情、以及眼睛行為)
(5)並行語言(音質及包括潛在的反應、停頓、沉默在內的發聲法)
此讀者以「身體移動或動作行為」研究方面進行初探。

人類溝通中姿勢和體態的效果
姿勢是什麼呢?姿勢是身體的(或身體的部分的)移動,用來傳遞一個理念、企圖、或感情。姿動可以用很多方式來分類(Marris,1977),但是主要的類型可以分成下列兩種:
(1) 語言無關的姿勢
(2) 語言有關的姿勢

語言無關的姿勢
也稱「象徵態勢」(embllems)(ekman,1976:Ekman,1977)或是「自主性姿勢」(autonomous gestures)(Kendon,1984:Kendon,1989)。這些姿勢都是非語言的動作,有著直接的言辭上的翻譯或者字典上的定義,它們往往包含了一兩個字或一個短語。屬於同一文化或是同一次文化的成員。Ex:「圈圈手勢」表示了「一切順利」,是一個跟語言無關的姿勢。在某些談話的情境中,它可能代表的「零」或是「沒有價值」的。

「經得起考驗」的真實象徵姿勢,至少要有70%的製碼者(encoders)一定要類似的行動表現才行。這些制定好的姿勢然後再送到給一群解碼者(decoders)來看,他們被要求找出這些姿勢的意義,以及在日常生活情況中,這個意義反映出來自然運用這些姿勢的程度如何。主要用在玩像比手劃腳的遊戲通常並不被認為是「自然的」姿勢,需要言辭的發明與表現也被剔除在外。


語言有關的姿勢
學者們設法跟語言相關的姿勢的各種類別用不同的專業術語加以分類(Efron,1941;Ekman,1977;Kendon,1989;McNell & Levy,1982),但是有四個常見的類型逐漸出現:
(1) 跟說話的人的指涉物---具體的或抽象的---有關的姿勢。
  我們說話的時候,會用姿勢來構成話話內容的特色,有時候,這些姿勢會是忠實描繪出具體指涉物的動作。Ex:用沙漏比劃出一個「女人的身材」來描繪出這個指涉物。


(2) 指出說話人與指涉物有關的姿勢。
  說話人對指涉物的指引。Ex:手掌向上表示更多的不確定(「我想」或「我不確定」);手掌向下表示確定(「很清楚地」或「絕對地」);手掌向外,面向聽的人表示強硬的聲明(「讓我把這一點說清楚…」或「請各位鎮靜);手掌面向說話人表示心中懷著某個概念(「我有個好主意…」);說話人手掌向上是當他在請求或是甚至於期望結束一個打招呼問候的時候。


(3) 用來作為說話人的論述的視覺標點的姿勢。
  這些姿勢強調單一的字或比較大的陳述單位。Ex:在空中敲打著手或拳頭或是敲打在另外一個東西的上面,也可以用來增加強調的策略以及在視覺上「畫出」正在強調的一點的重要性。


(4) 協助兩個交談者之間口話對話的調節組織的姿勢。
  交談的姿勢則留意到跟說話人有關的另外一位交談者的存在,而且有助於調節和組織對話的本身。由於這些姿勢主要用來指示者談者的持續介入以及所分享的角色,它們只有在其他人面前才會發生。Ex:(1)當甲方提到乙方前面引出的議題的時候,他會很快地用手或手指頭指著乙方,這個姿勢可以翻譯為「正如同你所說的」;(2)在回答乙方問題的時候,甲方開始談到一些有必要但是似乎沒有關連的資訊,而且就在那個時候,甲方把他(她)伸直的手戳向乙方,意思是說「我現在是要談你的問題了。」

姿勢、體態、和語言之間的協調
這種介乎身體和語言比較大的比較小的單位之間的同步叫做自我同步。除了自我同步以外,這些方式說明了一種互動的協調同步也一樣存在。互動的同步雖然在動作和言語的改變方向上同步,但是並不意味什麼樣的行為會改變或是這些行為又是如何改變的。從另一個層面來看,互動的協調可以經由互相配合的行為---同時間發生的類似行為(體態的一致或動作的模仿)或在先後順序下發生的類似行為---而顯現出來。

2009年3月26日 星期四

讀:關鍵設計報告



書名:關鍵設計報告--改變過去影響未來的互動設計法則
   Designing Interactions
作者:比爾.摩格理吉(Bill Moggridge)
譯者:徐玉玲
出版社:麥浩斯
出版日期:2008年12月4日
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互動設計廣義的定義:「即對於所具備數位與互動特質事物的設計。」互動設計狹隘的定義:「對於所有同時具備數位與互動特質的物品,在主觀與性質上的設計,其目的是讓它顯得實用、令人渴望且容易上手。」

設計範疇

生態學
生物間的依存關係,針對永續設計
設計師必須明白那些會對於我們永續經營的地球環境、社會體制以及經濟結構可能造成的影響。

人類學
人類狀態,針對全球化設計
設計一件全球通路產品時,必然不能疏忽文化面向的考量。
EX:餐具、顏色。


社會學
人與人之間的關係,針對連結系統的設計
網際網路的出現,改變人際網路的連結,雖然解決了不少既有的問題,但卻也添了新的難題,社會學家可以提供的幫助,就是讓設計團隊更清楚它所帶來影響,並從人與人之間、人與物與服務之間的關係,構思足以因應的服務。


心理學
心理運作模式,針對人機互動設計
EX:設計電腦或是附加了電子功能的物品,必須對於人們思緒的運作有更嚴謹的研究,將機械智慧與人類智慧的考量帶入設計中。

生理學
人體的運作模式,針對物理性的人機系統
EX:1.設計競速腳踏車時,要知道什麼樣構造能讓人在腳踩踏板時,省力又能發揮最大動力。2.設計鍵盤時,要了解人們打字時從鍵盤上所感受的觸覺回應,並明白手腕的受力。


人體計測學
人類的體型,針對實體物品的設計
EX:人類不同體型、性別、年齡與種族背景清晰呈現的「Humanscale」


研究手法
這個圖表將不同的研究手法列於四個區塊,橫軸表示獨特設計產品的機會與使用者需求,從顯性(左)到隱性(右);縱軸表示科技,從巨型(上)到微型(下)。

市調的用意在於探究人們的需求。
  問卷調查、小組座談-->這個兩種都是傾聽消費者陳述的好方法。

開發全新概念的產品,很難用語言或文字清楚介紹產品,也有針對隱性需求與渴望所設計的調查方法。
  錄影帶人種誌-->透過錄影帶長時間觀察某個空間或是使用況狀。
  側面觀察法-->是由設計群往產品可能出現的地方,看看人們如何使用它。


設計步驟的元素
黑色箭頭所標示的是主要進行程序,色塊標示則是顯示出個元素的相關性。就實際進行的狀況而言,反倒會比較類似綠色線條顯示的運作,是交叉運行的複雜關係,而不是單純以順時鐘方向進行。

彙整
可以將它視為團員之間交流主觀意見與潛意識的做法,對於設計者而言,彙整是思考設計的必要技能,它涵蓋的層面包括設計發展、步驟中的其他元素等等。

設定框架
這個動作是將彙整後的心得再濃縮、簡化,藉此訂出後續的發展路線。

觀念構成
設定了一個好的設計框限後,就能將這些新點子置入。
腦力激盪會議會是相當有效益的做法,甚至在限制條件歸納出來後,就可以開始進行。典型的腦力激盪會議是由8~10人參與,由2位資深的記錄員,記下所有團員提出的想法。時間通常是一小時,會列出50~100個想法。每當有人提出想法時,就會寫在會議室的白板上,讓大家可以當作參考,並鼓勵他們從那些想法中再提煉出更多創意。

視覺化模擬
創意可以是天馬行空,但是要讓它有具體的呈現,無論是將它視覺化、行為化或是兩者兼具,總之得有更清晰的呈現,才能進行下一個階段。

不確定因素
新設計想法具體化、視覺化或是原型化後,總會出現一些不確定因素,不過這套設計步驟有利於催生出不同的方案選擇 並讓它可以被實質化,讓你藉此做出評估。

選擇
團隊裡有一個大家都信賴的意見領袖可以做決定,不然還是得透過大家的意見討論與分享來決定。

視覺化
視覺化所做的是更完整的呈現,必須足以與其他人溝通可能實現的概念。

原型
原型的目的就是針對設計方案的任何一個環節執行測試,可以將最後挑選出的想法或是視覺畫的想法做成原型,或是以最簡單快速的原型技巧,測試不確定因素,藉此釐清發展的方向,或排除掉無法繼續發展的點子。

評估
評估的效益是避免團隊沉陷在自己的夢想中,而整個專案計畫的評估,愈早開始、頻繁進行並抹續到最後一步,就是互動設計者的最佳座右銘。

GUI v.s TUI
GUI—圖像使用者介面
圖像使用者介面的主要特質之一,就是將那些沒有形體的內與一般的控制器劃分為兩部份來發展,讓它在運作上更有彈性與延展性。

TUI—感知使用者介面
就是要給資訊一個實體型態,讓你可能透過多種有形的控制器,尤其是多工控制器,操控資訊內容。這將資訊內容。這將有助於人們在協同環境下,應對同時進行的作業。



















比爾‧佛波蘭克(Bill Verplank)表示,互動設計師們在工作中必須先列出以下3個問題的答案。
你如何…?
1.「你如何做?」設計,就是在某人做某件事時,我們讓他可以做得更好。
2.「你如何感受?」這裡涵蓋了許多感受以及我們對於這個世界的一些情緒,都是來自於這些用來呈現事物的媒體的感官體驗。
3.「你如何知道?」身為設計者就是要協助人們理解一切,無論以圖勾勒出一個全貌,或是清楚列出該怎麼做、該知道些什麼。










互動設計的標準模式
最基本的問題終歸還是:電腦是什麼?
智慧---設計者將電腦比為人類,努力要讓它更聰明、有知慧而且自主。
工具---互動的形式就是將對話的內容 也就是我們告訴電腦的、電腦回應我們的;轉化為操作,可能是透過工具或是直接操作。設計的效益與效力,都與這個工具比擬相關。
媒體---我們主要思考的不是使用者與電腦(媒體)的互動,或是操作電腦的狀況,而是他們看待與瀏覽這個媒體的經驗。
生活---人們思考的是一個產生的生活
交通工具---另一個比擬是將電腦視為交通工具,而這個產業的人們決定了這個基礎建設的標準,也讓人看見設計的所受的限制與可發揮的機會。
時尚---美學正是時尚世界的主導,它讓人譬從這個時尚追逐到那個時尚,從這個互動追逐到另一個。








互動設計程序
動機—錯誤與新點子
設計的出發點,不是針對某件既已存在的問題,就是為了要更好。

意義—比擬與情境
一個清楚的比擬,可以讓兩個事物產生連結。

形式—模式與工作
形式其實隨工作內容而定,關乎他們想要完成的是什麼。這是一個概念式的認知科學,讓人理解某人在做那項工作時需要知道什麼。

對照—顯示與控制
一個互動設計師設計的就是某類的顯示器或控制器。顯示器是為了讓你看見自己正在操作的內容,而對照出控制器與顯示器之間的關係。

2008年10月23日 星期四

讀:當鞋子開始思考

當鞋子開始思考:數位革命退場,數位演化發燒
When Things Start to Think
作者:葛申菲爾德Neil Gershenfeld
譯者:王昱海
出版社:天下文化
出版日期:2002年04月08日
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  此書作者藉由日常生活及媒體實驗這兩方面,說明了數位科技對人們的影響,以及對未來重大的演變,在數位資訊時代裡,我們應該著手用機器來改善這個世界,並非用機器來創造一個新世界,有少數的成熟技術會被淘汰,但「新技術的構想通常是從舊技術的智慧焠鍊而出」,更重要的事,要能掌握住什麼是當今運作得不錯的事物精髓,才能可以改善未來。可想而知,數位科技的演化帶動了世界的發展,這個世界將會越來越有趣!

  本文所要表達的重點所在於「新科技必須好到讓人忘了它的存在」,書上也談到了「混沌理論」概念。(混沌理論是在研究不定形物質與無限空間的無序性),此書主要描述如何把複雜的實質環境帶到精確的電腦世界中,就像大自然的表現雖然複雜,但背後必然隱含簡單的解釋,因為混沌的發現,這種對未知事物的假設又得以延續下去。混沌理論證明了兩種系統(看似複雜卻是簡單的系統、看似簡單卻是簡單的系統)之間還有另一種系統(看似複雜的確是複雜的系統)。

 下面舉例是此書結合新科技的產出:

  1. 數化大提琴-->利用「琴絃振動信號」來改善並提昇舊式大提琴的音量。
  2. 穿在身上的電腦(wearable computer)-->藉由「眼鏡型顯示器」,在注視工作時同時閱讀指令,利用「磁碟」儲存手冊資料,再藉由網路自動記錄下操作的過程。
  3. 數據手套(data glove)-->是一個滿布電線的手套,用來測量手的姿勢和位置。
  4. 人域網路(PAN, personal area network)-->幫助我們創造出把邏輯與肢體結合在一起的實境,PAN的範圍縮小到人體大小。藉由PAN,我們把肢體動作也加上邏輯的意義了。
  5. 3D列印機->就像電腦控制的膠槍一樣,把一顆顆材料黏在適當的位置,在三維空中留痕跡。「3D列印機」建構零件的方式就像樂高一樣擴充,可以加上感測器、致動器、有計算、通訊的能力。


2008年10月15日 星期三

讀:情感設計

情感設計
--我們為何喜歡(討厭)日常用品
Emotional Design
作者:Donald A. Norman
譯者:翁鶺嵐、鄭玉屏、張志傑
出版社:田園城市文化事業
出版時間:2008年5月
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情感與情緒對於日常的決策十分重要的,它可幫助你抉擇好與壞之間,且減少思考,並提供決策的方向。除此之外,當你看到某些產品時,你會覺得有趣而買下它,也許它的功能性沒有很強大,但是它總是會讓你會心一笑或是帶給你情感的回憶,所以設計師除了要有豐富體驗的設計技能之外,還要有感受者的體驗技能。

此書作者Norman把情感因素加入在設計裡,而「設計心理學」則是討探功能性與使用性,很少談到美觀與情感。 以下是擷取書中所提到三個不同的層次,也帶來不同的感受。

大腦運作的三個不同層次
1.本能層次(自動預置層)
2.行為層次(控制日常行為的大腦運作)
3.反思層次(大腦思考的部分)

作者對應人類三種大腦運作層次,提出三種設計層次的特性如下:
1.本能層次的設計(先於意識、思線)--> 外觀(形成第一印象)
 1)時間:現在
 2)自然法則
2.行為層次的設計(體驗:功能、成效、可用性)--> 使用的樂趣和效用
 1)時間:現在
 2)和使用有關,外觀不那麼重要,「效能」很重要
 3)好的行為設計四項要素:功能性、理解性、使用性、身體的感覺
3.反思層次的設計(文化、經驗、教育、個別差異)--> 自我形象、個人滿足、記憶
 1)時間:過去、未來
 2)反思設計的本質---- 一切都在觀者的心中

<<設計令人愉悅的產品>>派屈克‧喬丹以李奧納‧泰格的研究為基礎,區分出四種愉悅感:
1.生理的愉悅-->本能層次、行為層次
2.社交的愉悅-->行為層次、反思層次
3.心理的愉悅-->行為層次
4.理念的愉悅-->反思層次

讀:設計心理學

設計心理學
--以使用者為中心、安全易用的日常生活用品設計原理
作者:Donald A. Norman
譯者:卓耀宗博士
出版社:遠流出版社
出版時間:2000年6月1日
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現今社會上,有許多設計是不良的且有待去改善它,像是安全門,當人們在慌張失措時,以人的本性會是向外推,而不是向內拉,尤其是火災等情況,就會有很明顯這方面的現象。然而好的設計產品,是能幫助使用者清楚理解如何地操作,也證實「易視性高」的產品特徵是可以提昇使用性的重要設計原則,這也是我們朝著這方面去努力的。以下是書中擷取設計原理與技巧。

好的設計原則:
1.提供一個好的概念模式
 設計者(設計模式)-->系統(系統影像)<-->使用者(使用模式)
 (理想狀況是設計者與使用者中的設計模式必須要一致,但設計者不一定會直接與使用者溝通,此時設計者必須透過系統影像來表示,並且必須確定該產品各方面都與適當的心智模式一致,才不會產生誤會。)
2.易視性
 有關的零件必須顯而易見
3.配對原理
 (1)容易看出來的功能
 (2)控制和功能兩者關系密切,這就是自然配對
4.回饋原則
 使用者的每個動作應得到立即且明顯的回應

設計產品的七大注意事項
1.使用易理性和易用性的設計原則
2.用來幫助設計行動七階段的問題
 1)決定這個用品的功能
 2)有什麼可能的行動
 3)決定使用者意願和物件動作之間的配對
 4)執行行動
 5)可以看出系統是否處於使用者為應該的狀況
 6)決定系統狀況和使用者的詮釋之間的配對
 7)可以看出系統是處於何一狀況
3.外界知識與腦中知識之間應增減平衡
4.把預設用途和局限應用到日常用品(特別應用於易視性和回饋)
5.防患失誤的設計
 1)理解失誤發生的原因且設計減少它
 2)「Undo」的功能(也就是取消剛做的動作)
 3)錯誤易察覺並容易矯正
 4)不要認為使用者在犯錯
6. 設計者誤入歧途
 1)美觀第一
 2)設計者本身不是典型的使用者
 3)設計者的顧客未必是使用者
7. 以使用者為中心的設計