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電腦科 專題研習

電腦科 專題研習. 梁振達 3A (32). 高科技電腦. 電腦科技的應用. 人類的朋友 幫助解決問題 人類的寵物 虛擬真實. 幫助解決問題. 一直以來， 機械人主要為提高工廠的生產力而設計， 專責執行一些重複、精確或危險的任務 。 現在，機械工程師仔常會因應需要而設計各類的機械人， 以協助人類解決問題 。. 重複 造車. 機械. 危險 拆彈. 精確 造 CPU. 可到人去不到的地方. 人類的朋友. 人工智能

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電腦科 專題研習

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Presentation Transcript

  1. 電腦科 專題研習 梁振達 3A (32)

  2. 高科技電腦

  3. 電腦科技的應用 人類的朋友 幫助解決問題 人類的寵物 虛擬真實

  4. 幫助解決問題 一直以來， 機械人主要為提高工廠的生產力而設計， 專責執行一些重複、精確或危險的任務。 現在，機械工程師仔常會因應需要而設計各類的機械人， 以協助人類解決問題。

  5. 重複造車 機械 危險拆彈 精確造CPU 可到人去不到的地方

  6. 人類的朋友 人工智能 人工智能(AI)就是把人類的智能結合酊電腦系統上的技術。許多科學家正致力研究具思想的機械，希望突破電腦的限制。其研究用機器類比人和擴展人的智能的科學，它從20世紀40年代興起，是控制論，資訊理論，電子電腦等發展的必然結果。人工智能的本質是對人類思維的類比。現在最常見電腦運用上的人工智能，大多屬於功能型類比也叫黑箱方法。它的特點是對人腦思維的資訊過程進行類比，如電腦中，CPU內部複雜的資料處理過程就是一種對人腦的分析、綜合機能過程，是人工智能技術相當成功的運用。而將此技術運用在顯示器上，這無疑是此項技術在新領域中的一種突破。

  7. 人類的寵物 AIBO 時至今日，機械人已推廣至生活和娛樂用途。以世界首隻人工智能機械寵物AIBO為例，它懂得走路和玩樂，累了會坐下來鬆一鬆；模仿真實寵物動作，討主人的歡心。 AIBO

  8. 人機介面 人機界面在不同領域的人的定義會有很大的差別。設計師將重心放於系統、CPU、硬體、記憶體的使用界面；一般使用者則重點於他與機器之間的交互作用、良好的圖控、智慧型的控制台和善解人意的界面。 數字手套”可說是一種新的人機介面，它可以傳達手掌及五指的空間位置及指向給接連的電腦。 資料取自:香港理工大學工業中心http://tds.ic.polyu.edu.hk/mtu/atm/hci/t1/p2.htm

  9. 簡單來說界面技術是指為了某一特定目的，如何將不同的系統、元件結合在一起做能量、資源、狀態、資訊的交換和轉移而產生穩定性及預期的功能的技術。而人機界面即人與機器間的溝通方法。簡單來說界面技術是指為了某一特定目的，如何將不同的系統、元件結合在一起做能量、資源、狀態、資訊的交換和轉移而產生穩定性及預期的功能的技術。而人機界面即人與機器間的溝通方法。 由於人們對於環境自動化與互動性的需求愈來愈高，從實際層或心理層對系統的高智慧性、開放性和整合性的期許愈來愈多，加上個人電腦的軟硬體研究上的突破，提供良好的人機界面發展環境。 隨著科研界日漸廣泛應用沉浸式虛擬真實作為電腦介面，用者要求一種自然、不需思考轉化的三維向量輸入工具，因此出現了空間球(Space ball)、三維滑鼠(3D Mouse)、數字手套(Data Glove)等工具，當中空間球和數片手套就運用了感觸式人機介面。

  10. 虛擬真實 虛擬真實(Virtual Reality)或稱虛擬現實的概念是從五十年代初提出來的，一般指借助電腦技術創造一個虛構的世界。其具體是指借助電腦及最新感測器技術創造的一種嶄新的人機交互手段。可以說，虛擬現實技術綜合了電腦圖形技術、電腦仿真技術、感測器技術、顯示技術等多種科學技術。 虛擬真實與其它媒體相比，最貼近人類的感官，所以也有說虛擬真實是最自然的人機溝通方式。虛擬真實，務求使用者不需要學懂怎樣去理解電腦的數據，而是電腦學懂怎樣領會使用者的心意和用最自然的方式表達計算的結果。 資料取自:香港理工大學工業中心http://tds.ic.polyu.edu.hk/mtu/atm/hci/t1/p2.htm

  11. 最初發展虛擬真實的目的，是為了更有效地操作電腦，但隨著技術的發展，大眾都被虛擬真實的沉浸感所吸引，其實人類文明從一開始便不斷的用媒體創造虛構世界，從繪畫的世界，到語言的世界，至於音樂，文字，攝影等等，各種虛構世界都不同程度地達到沉浸(Immersion)、交互(interaction)、和構想(Imagination)等三種效果，但正是由於以前的各種途徑不能同時達到三個效果，因此人們在與這些虛構世界交流時，不容易投入其中。虛擬真實是首種有能力同時提供三種效果的媒體，這引致後來虛擬真實在文娛方面的蓬勃發展。最初發展虛擬真實的目的，是為了更有效地操作電腦，但隨著技術的發展，大眾都被虛擬真實的沉浸感所吸引，其實人類文明從一開始便不斷的用媒體創造虛構世界，從繪畫的世界，到語言的世界，至於音樂，文字，攝影等等，各種虛構世界都不同程度地達到沉浸(Immersion)、交互(interaction)、和構想(Imagination)等三種效果，但正是由於以前的各種途徑不能同時達到三個效果，因此人們在與這些虛構世界交流時，不容易投入其中。虛擬真實是首種有能力同時提供三種效果的媒體，這引致後來虛擬真實在文娛方面的蓬勃發展。 我們人類在許多領域面臨著越來越多前所未有而又必須解決和突破的問題，例如，載人航天、核試驗、核反應堆維護、包括新武器系統在內的大型產品的設計研究、氣象及自然災害預報、醫療手術的模擬與訓練以及多兵種軍事聯合訓練與演練等。如果按傳統的方法解決這些問題，必然要花費巨額資金，投入巨大的人力，消耗過長的時間，甚至要承擔人員傷亡的風險。虛擬真實技術的產生和發展，為解決和處理這些問題提供了新方法和新途徑，必將對社會、對人們的生活產生巨大影響。

  12. 虛構世界都不同程度地達到沉浸(Immersion)、交互(interaction)、和構想(Imagination)等三種效果。虛構世界都不同程度地達到沉浸(Immersion)、交互(interaction)、和構想(Imagination)等三種效果。

  13. 請下載以下片段感受一下虛構世界 http://tds.ic.polyu.edu.hk/mtu/hict/vrn/media/fly_through_lan.rm

  14. 虛擬現實 • 是一種由電腦和電子技術創造的新世界，是一個看似真實的模擬環境，通過多種傳感設備，用戶可根據自身的感覺，使用人的自然技能對虛擬世界中的物體進行考察或操作，參與其中的事件；同時提供視、聽等直觀而又自然的實時感知，並使參與者“沉浸”於模擬環境中。盡管該環境並不環繞我們，但它作為一個“逼真”的三維環境，仿佛就在我們周圍。從這裡可以看出，虛擬現實的概念包括了以下含義： • “模擬環境”就是由電腦生成的具有雙觀視點的、實時動態的三維立體逼真圖像，逼真就是要達到三維視覺，甚至包括三維聽覺、觸覺及嗅覺等的逼真；而模擬環境可以是某一特定現實世界的實現，也可以是虛擬構想的世界。 • “感知”是指理想的虛擬現實技術應該具有一切人所具有的感知，除了電腦圖形技術所產生的具有視覺知以外，還有聽覺、觸覺、力覺、運動等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱為多感知(Multi-Sensation)。由於相關技術受到傳感器的限制，目前所具有的感知功能僅限於視覺、聽覺、觸覺、力覺、運動等，嗅覺方面也已有了新的進展。但無論從感知的範圍和精確程度都無法與人相比擬。 

  15. “自然技能”指的是人的頭部轉動、眼睛、手勢或其他人體的行為動作，由電腦來處理與參與者的動作相適應的數據，並對用戶的輸入(手勢、口頭命令等)作出實時響應，並分別反饋到用戶的五官，使用戶有身歷其境的感覺，並成為該模擬環境中的一內部參與者，還可與在該環境中的其他參與者打交道。“自然技能”指的是人的頭部轉動、眼睛、手勢或其他人體的行為動作，由電腦來處理與參與者的動作相適應的數據，並對用戶的輸入(手勢、口頭命令等)作出實時響應，並分別反饋到用戶的五官，使用戶有身歷其境的感覺，並成為該模擬環境中的一內部參與者，還可與在該環境中的其他參與者打交道。 • “傳感設備”是指三維交互設備，常用的有立體頭盔、數據手套、三維鼠標、數據衣等穿戴於用戶身上的裝置和設置於現實環境中的傳感裝置(不直接戴在身上)，如攝影機、地毯壓力傳感器等。 虛擬真實是領會使用者的心意和用最自然的方式表達計算結果的工具。摘自 ( http://ails.arc.nasa.gov/)

  16. 3.“自然技能”指的是人的頭部轉動、眼睛、手勢或其他人體的行為動作，由電腦來處理與參與者的動作相適應的數據，並對用戶的輸入(手勢、口頭命令等)作出實時響應，並分別反饋到用戶的五官，使用戶有身歷其境的感覺，並成為該模擬環境中的一內部參與者，還可與在該環境中的其他參與者打交道。 4.“傳感設備”是指三維交互設備，常用的有立體頭盔、數據手套、三維鼠標、數據衣等穿戴於用戶身上的裝置和設置於現實環境中的傳感裝置(不直接戴在身上)，如攝影機、地毯壓力傳感器等。

  17. 遙距控制是另一個虛擬真實的主要用途，看過《鐵達尼號》的人或許都不會忘記，借助頭盔式顯示器和可遠程操作的機械手打撈遺留在沉船上物品的場景。 一般需要利用虛擬真實遙距控制的情況有：高危環境，例如核電廠內操作和事故演習。難以到達的環境，例如外太空探險，深海搜索，太空站的操作和對哈勃太空望遠鏡維修等。還有秏費高的訓練，例如飛行員的駕駛訓練等。 利用虛擬真實來遙距控制太空船 穿梭機上的操作亦利用了虛擬真實系統

  18. 展望 電腦科技的發展

  19. Converting static data to a high-resolution dynamic visualization can help researchers zero in on fresh insights. In this visualization, orange spheres are rising; blue spheres are falling. Similarly colored streamtubes represent a 100-second history of selected weightless tracer particles. Swaying cones are used to symbolize the speed and direction of the wind at ground level. The Boeing Company's research and development unit teams with NCSA's Private Sector Program to demonstrate a "distributed task manager" for quality assurance. 資料取自:http://access.ncsa.uiuc.edu/

  20. 感想 電腦科技發展一日千里..想像得到的是.以後的世界會怎樣發達,,電腦多麼的先進.而這次的專題研習,從中可得到不少的電腦學問,例:人工智能,人機介面..等等。個人也覺得,,電腦很有用,,..籍此我們要再發展新的科技從而去增廣我們的知識。無論現在或以後,我們都會展望電腦科技的發展,這次專題研習實在值得,從此又對電腦加深認識了! 希望下次會在有同類的專題研習~!

  21. THE END

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