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引入智能虚拟讲解员的云展厅构建与交互反馈研究 被引量:1
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作者 刘舫 吕天 +6 位作者 刘心阁 叶盛 郭锐 张烈 马翠霞 王庆伟 刘永进 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1534-1551,共18页
奥林匹克遗产是全人类的宝贵财富,利用科技与文化艺术相融合,对实现北京冬奥会及奥林匹克遗产和精神文化的多元呈现和高效传播至关重要.线上云展厅作为信息时代数字博物馆发展的重要趋势,虽然在单项数字博物馆与交互系统技术研究方面已... 奥林匹克遗产是全人类的宝贵财富,利用科技与文化艺术相融合,对实现北京冬奥会及奥林匹克遗产和精神文化的多元呈现和高效传播至关重要.线上云展厅作为信息时代数字博物馆发展的重要趋势,虽然在单项数字博物馆与交互系统技术研究方面已具备较好的基础,但尚未形成体系化、智能化、交互友好的冬奥会奥林匹克数字博物馆系统.面向北京2022年冬季奥林匹克运动会,提出一种具有交互反馈的云展厅系统构建方式,通过构建具有虚拟讲解员的智能交互云展厅,进一步探索交互反馈在知识传播型的数字博物馆中对于非物质文化遗产的传播作用.为了探索视听交互反馈对云展厅的奥林匹克精神文化传播的影响,同时提升知识传播型云展厅中的用户体验,对32名参与者进行用户实验.研究结果表明,所构建的云展厅能够极大地促进奥林匹克文化与精神的传播;同时,在云展厅中引入视听交互反馈能够提高用户的感知控制,从而有效地提升用户体验. 展开更多
关键词 奥林匹克云展厅 交互反馈 智能虚拟讲解员 感知控制
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面向指-笔混合输入的交互原语和交互模型研究
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作者 仝青山 康文惠 +3 位作者 付强 黄进 田丰 戴国忠 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期2022-2038,共17页
随着触摸设备的普及,指、笔输入已成为移动办公的一种主流输入方式.然而现有的应用主要以手指或笔通道中的一种作为输入,限制了用户的交互空间.同时,现有的指-笔混合研究主要关注串行的指-笔分工协作和特定交互任务的并行处理,并没有系... 随着触摸设备的普及,指、笔输入已成为移动办公的一种主流输入方式.然而现有的应用主要以手指或笔通道中的一种作为输入,限制了用户的交互空间.同时,现有的指-笔混合研究主要关注串行的指-笔分工协作和特定交互任务的并行处理,并没有系统地考虑并行协作机制和不同通道输入之间的意图关联.为此,提出一种面向指-笔混合输入的交互模型;结合用户指-笔协作的行为习惯定义指-笔混合交互原语,拓展指、笔交互空间;继而利用部分可观察马尔可夫决策过程提出基于时序信息的指-笔混合输入意图提取方法,用以增量式地提取多义性交互原语的交互意图.最后通过一个用户实验说明指-笔混合输入的优势. 展开更多
关键词 笔式交互 指-笔混合输入 交互空间 交互模型
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HchMER:混合人机智能的手写数学表达式识别方法
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作者 康文惠 黄进 +3 位作者 仝青山 付强 田丰 戴国忠 《软件学报》 北大核心 2025年第2期915-938,共24页
随着人工智能和端到端识别方法在手写数学表达式识别上的应用,数学表达式识别准确率有了明显的提高.然而,与公开数据集上的测试不同,实际应用中人的参与为识别算法引入了更多的不确定因素,如个性化的笔画信息、包含歧义的手写字符,以及... 随着人工智能和端到端识别方法在手写数学表达式识别上的应用,数学表达式识别准确率有了明显的提高.然而,与公开数据集上的测试不同,实际应用中人的参与为识别算法引入了更多的不确定因素,如个性化的笔画信息、包含歧义的手写字符,以及不确定的公式结构等,影响了识别算法的性能.为此,提出了一种混合人机智能的手写数学表达式识别方法HchMER.该方法借助手写数学公式识别算法、知识库和用户反馈,增强机器对用户输入的数学表达式的理解,从而提升手写数学表达式的编辑速度和准确率.为了验证HchMER的有效性,将其分别与MyScript Math Recognition(MyScript)算法,以及一个成熟的商用产品“Microsoft Ink Equation”(InkEquation)进行了比较.实验结果表明,HchMER在准确率上较MyScript和InkEquation分别提高了23.2%和26.51%.在平均完成时间上,HchMER比MyScript增加了44.46%(9.6 s),但是比InkEquation降低了11.48%(4.05 s).同时,被试在问卷调查和半结构化访谈中对HchMER给予了肯定. 展开更多
关键词 人机混合智能 草图理解 在线手写数学表达式识别 用户界面
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自然人机交互新进展专题前言 被引量:2
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作者 田丰 喻纯 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2925-2926,共2页
自然人机交互是计算机领域重要的前沿技术,是计算机、心理学、人体工学等多学科交叉的领域,自然人机交互建立在对人的认知和行为能力充分理解和建模的基础之上,与图像识别、语音识别、自然语言处理等人工智能技术也有着密切的联系.近年... 自然人机交互是计算机领域重要的前沿技术,是计算机、心理学、人体工学等多学科交叉的领域,自然人机交互建立在对人的认知和行为能力充分理解和建模的基础之上,与图像识别、语音识别、自然语言处理等人工智能技术也有着密切的联系.近年来,国内自然交互领域发展迅速,取得了系列的进展.为了能系统地展示国内自然人机交互领域的最新进展,推动国内自然人机交互的发展,带动多学科围绕着计算机领域的进一步发展.本专题与中国图形学大会Chinagraph 2018 合作,收录会议论文经过评审推荐,以及公开征文,特约编辑先后邀请了多位领域专家参与审稿,通过编辑部评审的预录用文章作者到会陈述报告,最终有9 篇稿件通过评审,入选本专题。 展开更多
关键词 自然语言处理 人机交互 人工智能技术 计算机领域 多学科交叉 人体工学 图像识别 语音识别
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连续交互空间下的混合手势交互模型 被引量:6
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作者 刘杰 黄进 +3 位作者 田丰 胡伟平 戴国忠 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期2080-2095,共16页
分析了触控交互技术在移动手持设备及可穿戴设备的应用现状及存在的问题.基于交互动作的时间连续性及空间连续性,提出了将触控交互动作的接触面轨迹与空间轨迹相结合,同时具有空中手势及触控手势的特性及优点的混合手势输入方法.基于连... 分析了触控交互技术在移动手持设备及可穿戴设备的应用现状及存在的问题.基于交互动作的时间连续性及空间连续性,提出了将触控交互动作的接触面轨迹与空间轨迹相结合,同时具有空中手势及触控手势的特性及优点的混合手势输入方法.基于连续交互空间的概念,将混合交互手势、空中手势、表面触控手势进行统一,建立了包括空中层、表面层、混合层的连续交互空间分层处理模型.给出了统一的信息数据定义及数转换流程.构建了通用性的手势识别框架,并对轨迹切分方法及手势分类识别方法进行了阐述.最后设计了应用实例,通过实验,对混合交互手势的可用性及连续空间分层处理模型的可行性进行了验证.实验结果表明,混合手势输入方式同时兼具了表面触控输入及空中手势输入的优点,在兼顾识别效率的同时,具有较好的空间自由度. 展开更多
关键词 人机交互 手势交互 交互模型 交互空间 混合手势
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动态手势理解与交互综述 被引量:22
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作者 张维 林泽一 +3 位作者 程坚 柯铭雨 邓小明 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期3051-3067,共17页
近年来,手势作为一种输入通道,已在人机交互、虚拟现实等领域得到了广泛的应用,引起了研究者的关注.特别是随着先进人机交互技术的出现以及计算机技术(特别是深度学习、GPU并行计算等)的飞速发展,手势理解和交互方法取得了突破性的成果... 近年来,手势作为一种输入通道,已在人机交互、虚拟现实等领域得到了广泛的应用,引起了研究者的关注.特别是随着先进人机交互技术的出现以及计算机技术(特别是深度学习、GPU并行计算等)的飞速发展,手势理解和交互方法取得了突破性的成果,引发了研究的热潮.综述了动态手势理解与交互的研究进展与典型应用:首先阐述手势交互的核心概念,分析了动态手势识别与检测进展;而后阐述了动态手势交互在人机交互中的代表性应用,并总结了手势交互现状,分析了下一步的发展趋势. 展开更多
关键词 手势交互 动态手势理解 人机交互
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GT-4S:基于图Transformer的场景草图语义分割
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作者 张拯明 郭燕 +2 位作者 马翠霞 邓小明 王宏安 《软件学报》 北大核心 2025年第3期1375-1389,共15页
场景草图由多个前、背景物体组成,能够直观、概括地表达复杂的语义信息,在现实生活中有着广泛的实际应用,逐渐成为计算机视觉和人机交互领域的研究热点之一.作为场景草图语义理解的基础任务,场景草图语义分割的相关研究相对较少,现有的... 场景草图由多个前、背景物体组成,能够直观、概括地表达复杂的语义信息,在现实生活中有着广泛的实际应用,逐渐成为计算机视觉和人机交互领域的研究热点之一.作为场景草图语义理解的基础任务,场景草图语义分割的相关研究相对较少,现有的方法多是对自然图像语义分割的方法进行改进,不能克服草图自身的稀疏性和抽象性等特点.针对以上问题,直接从草图笔画入手,提出一种图Transformer模型结合草图笔画的时空信息来解决自由手绘场景草图语义分割任务.首先将矢量场景草图构建成图结构,笔画表示为图的节点,笔画在时序和空间上的关联表示为图的边.然后通过边增强的Transformer模块捕获笔画的时空全局上下文信息.最后将编码后的时空特征进行多分类优化学习.在SFSD场景草图数据集上的实验结果表明,所提方法可以利用笔画时空信息对场景草图进行有效的语义分割,实现优秀的性能. 展开更多
关键词 场景草图 语义分割 TRANSFORMER
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多尺度目标检测的深度学习研究综述 被引量:126
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作者 陈科圻 朱志亮 +2 位作者 邓小明 马翠霞 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1201-1227,共27页
目标检测一直以来都是计算机视觉领域的研究热点之一,其任务是返回给定图像中的单个或多个特定目标的类别与矩形包围框坐标.随着神经网络研究的飞速进展,R-CNN检测器的诞生标志着目标检测正式进入深度学习时代,速度和精度相较于传统算... 目标检测一直以来都是计算机视觉领域的研究热点之一,其任务是返回给定图像中的单个或多个特定目标的类别与矩形包围框坐标.随着神经网络研究的飞速进展,R-CNN检测器的诞生标志着目标检测正式进入深度学习时代,速度和精度相较于传统算法均有了极大的提升.但是,目标检测的尺度问题对于深度学习算法而言也始终是一个难题,即检测器对于尺度极大或极小目标的检测精度会显著下降,因此,近年来有不少学者在研究如何才能更好地实现多尺度目标检测.虽然已有一系列的综述文章从算法流程、网络结构、训练方式和数据集等方面对基于深度学习的目标检测算法进行了总结与分析,但对多尺度目标检测的归纳和整理却鲜有人涉足.因此,首先对基于深度学习的目标检测的两个主要算法流派的奠基过程进行了回顾,包括以R-CNN系列为代表的两阶段算法和以YOLO、SSD为代表的一阶段算法;然后,以多尺度目标检测的实现为核心,重点诠释了图像金字塔、构建网络内的特征金字塔等典型策略;最后,对多尺度目标检测的现状进行总结,并针对未来的研究方向进行展望. 展开更多
关键词 目标检测 深度学习 尺度问题 多尺度特征
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ICOMDT:一个面向动态任务的交互计算模型
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作者 李念龙 黄进 +2 位作者 田丰 戴国忠 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2927-2941,共15页
近年来,包含动态任务的交互式系统得到了广泛的应用.基于现有对用户与动态任务交互的研究,提出一个面向动态任务的定量化可计算的交互模型 ICOM^DT,用于解释用户与动态任务的交互行为,并实现用户意图预测.更具体地,将 ICOM^DT应用于运... 近年来,包含动态任务的交互式系统得到了广泛的应用.基于现有对用户与动态任务交互的研究,提出一个面向动态任务的定量化可计算的交互模型 ICOM^DT,用于解释用户与动态任务的交互行为,并实现用户意图预测.更具体地,将 ICOM^DT应用于运动目标选择任务,设计了两个实验以验证模型的有效性.实验 1 收集用户数据对模型进行拟合并预测用户选择的错误率,实验结果表明,能够很好地拟合且预测值也与真实值接近;实验 2 将模型对用户意图的理解拓展为一种辅助运动目标选择技术 ICOMPointer,通过在具体的游戏场景中与 Windows 原本的选择技术及两种现有的增强目标选择技术对比,发现使用 ICOMPointer 选中目标的平均完成时间更短,完成速度更快.ICOM^DT 模型的提出对计算机理解用户意图,提高用户与动态任务的交互效率有着重要意义. 展开更多
关键词 动态交互任务 交互计算模型 运动目标选择
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时序数据库关键技术综述 被引量:6
10
作者 刘帅 乔颖 +2 位作者 罗雄飞 赵怡婧 王宏安 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期614-638,共25页
随着工业物联网(industrial Internet of things,IIoT)的不断发展,越来越多的设备和传感器开始连接到网络中,产生了大量的时间序列数据(简称“时序数据”),时序数据爆炸式的增长给数据库管理系统带来了新的挑战:持续高吞吐量数据摄取、... 随着工业物联网(industrial Internet of things,IIoT)的不断发展,越来越多的设备和传感器开始连接到网络中,产生了大量的时间序列数据(简称“时序数据”),时序数据爆炸式的增长给数据库管理系统带来了新的挑战:持续高吞吐量数据摄取、低延迟多维度数据查询、高性能时间序列索引以及低成本数据存储.近年来时序数据库技术已经成为一个研究热点,一些学者对时序数据库技术进行了深入的研究,同时出现了一些专门用于管理时序数据的时序数据库,并且已经被应用在多个领域,成为工业物联网中不可缺少的关键组成.现有的时序数据库相关综述侧重于时序数据库的功能和性能比较,以及在特定领域中对时序数据库的选择建议,缺少对时序数据库持久化存储、查询、计算和索引等关键技术的研究,同时这些综述工作出现的时间较早,缺少对现代时序数据库关键技术的研究.对学术界时序数据存储研究和工业界时序数据库进行了全面的调查和研究,凝练了时序数据库的4类关键技术:1)时间序列索引优化技术;2)内存数据组织技术;3)高吞吐量数据摄取和低延迟数据查询技术;4)海量历史数据低成本存储技术.同时分析总结了时序数据库评测基准.最后,展望了时序数据库关键技术在未来的发展方向. 展开更多
关键词 工业物联网 时序数据 时序数据库 时序数据压缩 时序数据存储
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基于手绘草图的视觉内容生成深度学习方法综述 被引量:1
11
作者 左然 胡皓翔 +2 位作者 邓小明 马翠霞 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期3497-3530,共34页
手绘草图通过绘制简单的线条直观呈现用户的创作意图,支持用户采用手绘的方式快速表达思维过程及设计灵感,创作目标图像或视频.随着深度学习的发展,基于草图的视觉内容生成通过学习草图和视觉对象(即图像和视频)的特征分布进行跨领域特... 手绘草图通过绘制简单的线条直观呈现用户的创作意图,支持用户采用手绘的方式快速表达思维过程及设计灵感,创作目标图像或视频.随着深度学习的发展,基于草图的视觉内容生成通过学习草图和视觉对象(即图像和视频)的特征分布进行跨领域特征映射,实现图像自动生成草图以及草图自动生成对应的图像或视频,与传统的人工创作方式相比有效地提高了生成的效率和多样性,成为计算机视觉、图形学领域的重要研究方向,并且在设计、视觉创作等领域具有重要作用.综述基于草图的视觉内容生成深度学习方法的研究现状和发展趋势,按照视觉对象的不同将现有工作分为基于草图的图像生成和基于草图的视频生成方法,并结合草图和视觉内容跨域生成、风格转化、视觉内容编辑等任务对生成模型进行详细分析,然后比较和总结常用的数据集、针对草图数据不足提出的扩充方法以及生成模型的评估方法,进一步通过草图在视觉内容生成应用中面临的挑战及生成模型未来发展方向对研究趋势进行展望. 展开更多
关键词 人机交互 手绘草图 视觉内容生成 深度学习
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一种模型驱动的可视化生成系统 被引量:12
12
作者 杜一 郭旦怀 +2 位作者 陈昕 任磊 戴国忠 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1199-1211,共13页
随着可视化与可视分析需求的增加,可视化开发所需的总成本不断提高.模型驱动的开发方法能够提高软件开发的效率,但在可视化开发中并没有发挥应有的作用.在此背景下,给出DVDL(data visualization description language)——一种模块化、... 随着可视化与可视分析需求的增加,可视化开发所需的总成本不断提高.模型驱动的开发方法能够提高软件开发的效率,但在可视化开发中并没有发挥应有的作用.在此背景下,给出DVDL(data visualization description language)——一种模块化、层次化描述的可视化描述语言,利用DVDL可以对组成可视化的各个部分进行不同抽象层次上的描述.在DVDL基础上,给出一种模型驱动的可视化生成系统DVIZ(data visualization).该系统通过数据源选择、可视化配置、发布与分享这3个步骤以及所见即所得的配置,实现可视化的快速生成;系统支持多可视化图形之间的交互与关联配置;并且该系统基于Web开发,支持多种社交平台,易于分享与传播. 展开更多
关键词 可视化系统 用户界面描述语言 模型驱动的开发方法 最终用户编程
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E-UIDL用户界面描述语言下的开发方法 被引量:3
13
作者 杜一 田丰 戴国忠 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1772-1784,共13页
当前的用户界面开发过程需要产品经理、交互设计师、视觉设计师及用户界面开发工程师等多个角色的共同参与,各个角色的分工越来越细致,并且不同的角色在开发过程中使用的工具各不相同,这导致了界面开发过程中沟通成本的增加以及工作效... 当前的用户界面开发过程需要产品经理、交互设计师、视觉设计师及用户界面开发工程师等多个角色的共同参与,各个角色的分工越来越细致,并且不同的角色在开发过程中使用的工具各不相同,这导致了界面开发过程中沟通成本的增加以及工作效率的降低.介绍了一种基于用户界面描述语言的开发方法,该方法能够降低用户界面开发过程中不同角色之间的沟通成本及转换成本,提高用户界面开发的效率.首先介绍E-UIDL(extensible user interface description language)——一种新的用户界面描述语言,并在此基础上设计了基于E-UIDL的开发方法及辅助开发工具,最后,通过实例介绍了利用基于E-UIDL的开发工具进行界面开发的过程,证明了基于用户界面描述语言的开发方法的可行性及优势. 展开更多
关键词 界面描述语言 交互技术 用户界面开发方法 计算机辅助设计
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运动目标三维轨迹可视化与关联分析方法 被引量:1
14
作者 郭洋 马翠霞 +2 位作者 滕东兴 杨祎 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1151-1162,共12页
随着治安监控系统的普及,越来越多的监控摄像头被安装在各个交通道路和公共场所中,每天都产生大量的监控视频.如今,监控视频分析工作主要是采用人工观看的方式来排查异常,以这种方式来分析视频内容耗费大量的人力和时间.目前,关于视频... 随着治安监控系统的普及,越来越多的监控摄像头被安装在各个交通道路和公共场所中,每天都产生大量的监控视频.如今,监控视频分析工作主要是采用人工观看的方式来排查异常,以这种方式来分析视频内容耗费大量的人力和时间.目前,关于视频分析方面的研究大多是针对目标个体的异常行为检测和追踪,缺乏针对对象之间的关联关系的分析,对视频中的一些对象和场景之间的关联关系等还没有较为有效的表示和分析方法.针对这一现状,提出一种基于运动目标三维轨迹的关联视频可视分析方法来辅助人工分析视频,首先对视频资料进行预处理,获取各个目标对象的运动轨迹信息,由于二维轨迹难以处理轨迹的自相交、循环运动和停留等现象,并且没有时间信息就难以对同一空间内多个对象轨迹进行的关联性分析,于是结合时间维度对轨迹进行三维化扩展.该方法支持草图交互方式来操作,在分析过程中进行添加草图注释来辅助分析.可结合场景和对象的时空关系对轨迹进行关联性计算,得出对象及场景之间的关联模型,通过对对象在各个场景出现状况的统计,结合人工预先设定的规则,可实现对异常行为报警,辅助用户决策. 展开更多
关键词 可视化 三维轨迹 监控视频 关联分析 关联模型
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基于深度学习的草图分割算法综述 被引量:1
15
作者 王佳欣 朱志亮 +2 位作者 邓小明 马翠霞 王宏安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2729-2752,共24页
草图一直是人类传递信息的重要工具之一.草图可以通过简单明了的形式更快地表达人类的一些复杂思想,因此,草图处理算法一直是计算机视觉领域的研究热点之一.目前,对草图的研究主要集中在识别、检索和补全等方面.随着研究者对于草图细粒... 草图一直是人类传递信息的重要工具之一.草图可以通过简单明了的形式更快地表达人类的一些复杂思想,因此,草图处理算法一直是计算机视觉领域的研究热点之一.目前,对草图的研究主要集中在识别、检索和补全等方面.随着研究者对于草图细粒度操作的重视,对草图分割方面的研究也得到越来越多的关注.近年来,随着深度学习与计算机视觉技术的发展,出现了大量基于深度学习的草图分割方法,草图分割的精确度和效率也都得到了较大提升.但是,由于草图自身的抽象性、稀疏性和多样性,草图分割仍然是一个非常具有挑战性的课题.对基于深度学习的草图分割算法进行整理、分类、分析和总结,首先阐述了3种基本的草图表示方法与常用的草图分割数据集,再按草图分割算法的预测结果分别介绍了草图语义分割、草图感知聚类与草图解析算法,然后在主要的数据集上收集与整理草图分割算法的评测结果并对结果进行分析,最后总结了草图分割相关的应用并探讨未来可能的发展方向. 展开更多
关键词 草图分割 感知聚类 语义分割 草图解析
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