理论教育 智能家居学习过程及功能案例

智能家居学习过程及功能案例

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)智能家居的学习过程在电影《她》中,智能操作系统Samantha通过高速分析男主角的邮件等信息,完成了对男主角的学习,甚至达到了对他了如指掌的程度。系统在这个学习的过程中,不断地改进着体验,降低着用户交互的复杂度。下面以“提醒用户休息”的功能为例,介绍一下学习的过程。

智能家居学习过程及功能案例

随着身边的智能设备越来越多、功能越来越全面,便产生了一个哲学问题值得我们去思考:我们应该用什么样的眼光去看待它们?这其实是一个在智能化的道路上无法回避的价值观层面的问题。和智能设备做朋友怎么样?下面就以智能手环Jawbone为例,讲述一段与手环相处的经历。

当戴上手环、完成其与手机的配对后,他(因为在法语中,手环bracelet为阳性,所以称之为“他”)会要求你输入性别、身高、体重和生日等信息,并且需要告诉他你期望的运动目标和睡眠时长。然后他会做一个简短的自我介绍,交代一下彼此沟通的方式。在随后的日子里,他会偶尔跟你确认刚才的运动信息,你也需要在睡前醒后向他“汇报”一下。有时他也会以一个私人教练的身份出现,督促你多加锻炼,或者提供一些作息、饮食上的建议。慢慢地,你会发现他变得很懂你,常常给出一些中肯的建议,同时,你也在学习着与他沟通,学会了登记自己的作息,习惯了查看每天的运动量和睡眠质量。其实,这是一个双向学习的过程,随着彼此学习的深入,生活的质量也有了改善。

(一)用户的学习过程

针对某个特定的产品,用户需要学习一些操作该产品的专用技能,而且对这种技能的学习,往往是伴随着产品的使用而进行的。比如,当我们打开智能手机包装盒的时候,是找不到说明书的,而是通过手机自带的提示语去完成第一次学习的。再如,很多手机应用是没有说明书的,而是通过提示框、半透明蒙层提示等方式,指引着用户进行第一次操作。

当然,苹果公司也意识到了引导用户去学习的重要性,所以在iOS操作系统中,多了一个叫“提示”的自带应用,它每周会介绍一些操作技巧,其中很多都是隐藏的功能。

除了专用技能,用户通过其他产品学到的可迁移的技能,也成为一种基本技能。其实随着电子产品的普及和手机应用的推广,整个社会都在学习很多基本技能。比如,看到二维码后就知道可以扫码,看到按钮图标后就知道长按和滑动,看到触摸屏后就知道拖动或缩放等操作。

另外,这种基本技能的全民教育,更是有从孩子抓起的趋势。这个项目意在通过机器人玩具,教会孩子编程的原理,锻炼其逻辑思维

首先,孩子可以在应用里进行启发性的学习。通过简单的拖拽和排序,便可以完成初级的编程,甚至可以在简洁的操作界面中,实现if-else判断语句、变量、循环等功能。这非常有助于培养孩子的想象力算法思维。

然后,机器人会让编写的程序变成现实,而不再是枯燥的纸上谈兵,还可以检验一下刚刚编写的程序,并做一些改进。孩子在玩的同时也体验到了“产品迭代”的快乐。此外,机器人可以变成闹钟,还可以带着孩子跳舞。

随着学习的深入,可以发掘出越来越多的玩法,所以这款产品的适用群体非常广泛,从5岁到12岁的孩子都能有所收获,甚至连成年人都很喜欢。通过这种寓教于乐的方式,孩子了解了智能设备的原理,锻炼了逻辑思维,培养了解决问题的能力以及与科技产品的交互能力。有了这样的基础,智能家居设备的安装和配置都变得简单。相信这一代“未来的用户”将会用更强的基本技能,去拥抱一切新鲜的事物。

(二)智能家居的学习过程

电影《她》中,智能操作系统Samantha通过高速分析男主角的邮件等信息,完成了对男主角的学习,甚至达到了对他了如指掌的程度。同时通过与男主角的交流,她逐渐形成了自己的性格,也包括与男主角相爱。系统在这个学习的过程中,不断地改进着体验,降低着用户交互的复杂度

“学习用户的使用习惯”是一句经常被提到的说法,系统真的可以变得那么智能,那么善解人意地给出恰当的建议吗?下面以“提醒用户休息”的功能为例,介绍一下学习的过程。

1.设备使用日志的收集

需要尽可能全面地收集用户所有设备的使用数据,其中包括时间戳、设备状态等信息。这里使用了用户历时15天的设备使用数据,包括5个智能灯、3个墙面开关、1个门窗开关传感器、2个红外传感器的数据。

2.关键事件的识别(www.daowen.com)

通过数据预处理,识别出关键事件。这里的关键事件是指用户回到家中和关灯睡觉。对于回家,可以通过门窗开关传感器的状态去准确判断;对于关灯睡觉,可以通过所有灯的状态,再配合红外传感器去判断。

3.相关因素分析

根据常识和设备的属性,对与睡觉时间相关的因素进行分析。首先,注意工作日和周末的差异,如周五晚、周六晚,与其他几天相比会较晚回家,用户睡得也比较晚,进而推测这是由于周末活动较多所致;由于数据样本有限,只选取周一至周四(共计4天)的数据作为培训集继续研究。其次,如果用户在某个工作日回家较晚,可能意味着当天的工作较繁忙,所以会早些休息。这一步是尝试着为数据分析找出方向,可以大胆地想象与推测。

4.数学模型分析

上面的分析只是一些基于常识的主观猜测,下面将通过简单的数学模型去验证。例如,使用最简单的线性模型y=ax+b,其中y代表睡觉的时间,x代表回家的时间,a和b是常量。通过对培训集的计算,可以解出常量a和b的值,于是当用户回家时,相当于给出了一个x值,进而可以推算出睡觉时间。

5.执行

当到了预测的时间时,系统会执行一个推送,如“您有些累了吧?早些休息吧”。为了达到提醒的效果,推送的形式可以丰富多样,也可以用音箱或者灯光去配合实现。

6.收集用户反馈

通过收集用户的反馈,让整个学习过程变成信息的闭环。若用户在收到推送后点击了“好的”,并稍后睡去,则可确定此次预测是准确的;若用户点击了“再过会儿”,则需要根据用户当天真实的休息时间去优化学习模型。当然,也有可能是在系统推送前,用户便已经进入了休息状态。总之,用户的反馈信息会被收集,并汇总到下一轮的学习中。

当然,上面的模型过于简单,效果也有限,实际上还可以进行更多的分析。例如,分析用户第二天的行程安排,如果用户繁忙的话,建议其早些休息。再如,通过健康类智能设备的数据共享,根据用户的身体状况给出建议。

(三)共同达到默契的体验

在推测“用户休息时间”的例子中,用户“告诉”系统的信息越全面,系统对用户的了解也就越深入。例如,对用户的日程安排和身体状况的信息进行分析,将增加“休息时间”的预测准确度。再如,若用户在个人设置中填写了生日信息,那么生日那天就会收到系统的生日祝福,虽然可能只是一个蛋糕的图标,但足以增加欢乐。

回顾双向学习过程,用户通过学习,其操作技能在逐渐增长;系统通过学习,其交互复杂度在降低。通过用户的技能曲线和交互复杂度曲线的比对,便可得出用户的体验。当用户的技能不能应对交互复杂度时,用户获得良好的体验会很艰难;当用户的技能可以驾驭交互复杂度时,体验会变得顺畅。

其实,市场上不同的产品在用户体验中所比拼的正是这种技能与复杂度。一方面,努力寻找用户熟悉的技能,或者引导用户去学习;另一方面,努力降低交互的复杂度,让系统变得更加智能。

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