【张洋发明的“黑科技”,有的只有在科幻片中才见过】 扬子晚报·紫牛新闻未经授权不得转载转载拒绝任何形式删改否则保留追究法律责任的权利一位在卡内基梅隆大学攻读博士学位的90后中国小伙张洋牵头发明了一个触控黑科技,可以把任意的纸张变成触摸屏,而且成本非常低。这项发明近日在网上热传,紫牛新闻记者联系到这位科学“魔术师”,发现他的黑科技发明不止这一项,他能把整间屋子都“触摸”起来,把皮肤变成触摸屏,还有一项发明可以用作机器人的皮肤。只用1元多钱,把纸变触控屏触摸控制的电子设备已经是生活中不可缺少的东西,但很多东西还是传统的使用方式,比如我们在纸上写东西,还不能同步传输到电脑里,张洋的智能触控纸就是解决这个问题。这个黑科技最初是在央视的《未来架构师》节目中展示的,它的秘密是在纸的背面涂一层导电油漆,再加上控制设备和电脑中的控制软件,就能感应到手指或者笔在纸上的运动,并将其投射到电脑中。用户可以在阅读的同时用触控交互功能添加书签、记笔记或者发布到社交媒体上。在学校里,老师可以实时收集到学生的答案,及时给予反馈。用到飞行棋、大富翁之类的游戏中,自然更不是问题。另外,这项发明成本非常低,一页纸折合人民币大约只要1元多,如果大规模生产,价格会更低。从小就对普通人能用到的技术感兴趣张洋来自北京,大学是在北航读的自动化专业,毕业后到美国卡内基梅隆大学攻读博士学位,预计2020年毕业。【张洋】他所在的实验室就叫“未来界面实验室”,专门研究能够颠覆传统人机界面的项目。他的导师叫克里斯·哈里森,在卡内基梅隆大学担任人机交互学科的助理教授,干活很有热情,愿意花很多时间跟学生一起工作。【张洋(右二)和同学们在一起】张洋告诉紫牛新闻记者说,他从小“就对能被用户用到的技术感兴趣”。这样的技术不是太玄妙的基础研究,而是能够在比较短的时间里实用化,进入普通人生活的技术。张洋说,他在北航读书的时候,就做过一个小装置,可以贴在任何灯具的开关上,之后可以用遥控器远程控制灯光。他在大学的时候也和中科院软件所合作,做过一套教小孩子学习编程的玩具。卡内基梅隆大学的计算机在全美排名第一,他一直很向往,所以大学毕业后到这里继续攻读,而他出国之后才发现,“这门学科叫作人机交互”,现在他研究的具体小方向是触控交互和互联网检测。让墙壁有感觉,给机器人设计触感皮肤智能触控纸让人感到惊艳,其实和它同时发表的还有一项技术,能把整面墙壁变成可以感知用户和家电的智能墙壁。张洋说,智能墙壁能够检测室内的家电使用情况,感知用户的体态,可以配合如今已经进入普通家庭的智能音箱使用。它还可以当做大型的触摸屏,比如用户可以通过双击墙面控制灯光,左右滑动切换音乐,或者玩一些体感游戏。这几项研究都是张洋牵头的,差不多承担了80%-90%的工作量,硬件软件都是他做的。【把墙壁变成触摸屏的实验过程】张洋还参与了一个投影触摸手表的开发,它可以把显示界面投影到手臂上,并直接进行触控操作,以前只在科幻影片中见过。他们实验室和中国企业合作进行量化生产,目前已经开始在国内众筹,而且价格不算太高。张洋还用他主持研究Electrick在开创业公司,这项技术使用电场断层扫描,有一个具体的应用是触控方向盘,它能够检查手握方向盘的位置,纠正司机驾车习惯。司机还可以通过方向盘实现交互操作,比如切换电台,控制音量,等等,不需要再使用按钮。Electrick技术还能用到机器人皮肤上,让机器人的身体和人一样有真正的感觉,比如拍机器人的肩膀,它会有反应,挠痒痒可以让它笑。不仅研究人机交互,热心的张洋还希望和读者进行更多交流,他的新浪微博账号是“CMU张洋”,读者如果有人机交互方面的问题,都可以进行交流。问到博士毕业后的打算,张洋告诉紫牛新闻记者说,他希望能到大学继续从事人机交互的研究,同时会开办创业公司,努力把研究成果尽快变成现实。紫牛问答为什么从事人机交互研究?主要就是想做一些能改变人们生活的技术。而计算机是人类毫无疑问的最伟大的发明。所以就自然的想做一些技术去改变人和计算机之间的交互方式。使得人们可以更自然更高效的控制计算机,让计算机检测人的行为,理解人们的意图,从而更好的帮助我们实现我们想做的事情。现在的计算机无论是从传感器灵敏度还是运算速度上都远超人脑。但是它们还是不够聪明到理解我们的意图。比如我的智能手表其实并不智能,因为它不知道我在做什么,不知道我在开会的时候不要打扰我,不知道我在运动之后给我自动下单买一杯饮料。它只能被动接受指令。这些问题都是我和我的实验室正在解决的问题。我们的技术让智能手表可以检测人的行为,可以使用很实用的方法在室内检测用户的行为。让计算机变得不仅更敏感,更快,而是更聪明,更懂我们。你的发明被说成黑科技,你怎么看?我觉得黑科技这个标题很酷,很抓眼球。但是我看到越来越多的黑科技只是停留在概念,或者试验原型。我希望我们的黑科技最终能够转化成产品,让人们可以买到使用到。我现在开的创业公司也是为了这个目的。在美国创业,投资好不好找?在美国创业,我感觉投资没有国内好找,国内创业的机会更大。我也和很多投资人聊过,大多数都是国内的投资人表示愿意投资。这类技术中美差距有多大?技术上几乎是没有差距的,唯一的差距可能只是在研究人员的数量。我感觉国内近几年来也有很多非常好的人机交互项目,而且国外这个领域也不乏华人的身影。你们实验室和科技大企业有合作吗?有的,但是因为签了保密协议,不能透露他们的信息,因为公司之间都是不想让对方知道自己在做什么,希望保持技术领先,保密协议严格到连公司的名字也不能透露。能评价美剧《西部世界》里的那些技术吗?我们离《西部世界》里的场景还有很长的路要走,要实现《西部世界》里逼真的机器人,我们不光需要能像人脑一样思考的人工智能,同时还需要各种传感器达到人类的感受环境的水平,和更稳定的机械控制系统达到人类的运动能力。不过随着计算机技术的崛起,我觉得即使未来的路很长,我们也是在正确的方向上加速跑。估计我这辈子可能能赶上机器人的觉醒,就是指机器人能达到乱真的程度。做这项研究忙吗?忙的时候特别忙,忙完了之后也有闲的时候我们会出去旅游休假。一般每次准备参加会议拿作品时比较忙。像我们组经常参加的两个人机交互大会,日期相差半年左右,所以我们可以说半年忙一次,一次忙半年。在做研究时,很多需要动手的项目都是自己做,之前万万没想到自己会在读博的时候做这些事。比如触控方向盘的研究,为了给这个作品拍演示视频,我们去废车场切了半个车运回实验室。把不需要的玻璃窗和零部件都拆掉,你仔细看,这个车是没有车门和挡风玻璃的。在做智能墙壁时,也是自己动手刷墙。有些产品的演示好像奥数, 学奥数对你的研究有帮助吗?没有直接帮助,我小时候数学也是不好的,尝试了几次奥数都从入门到放弃。人机交互研究中数学很重要,但是高中和大学水平的数学足以应对我现在的科研。而且读博教给我最重要的一点是遇到问题解决问题的能力。有不会的可以自学现学现用。紫牛新闻记者|宋世锋编辑|张冰晶 陈迪晨-END-
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