2.1　广义的人机交互范式变革

针对看待某领域问题解决方法的一般性视角，范式 的概念可以被理解为由其研究社群共享的关于普适信念、价值观、技术构架等的一系列共识，其共同组成为一种通用模型或框架以解决科学难题（Kuhn，1970）。范式代表了学界对于某一问题解决思路的主流看法，而人机交互的范式变革大体可以分为四次（Harrison et al.，2007；Ren et al.，2019）（图2.1）。

人机交互的第一次范式变革聚焦于固定场景下的人因工程（Bødker，2006；Harrison et．al., 2007）。对于计算机的理解和设计继承了对于汽车与飞机等大型工业品在工业工程和人体工学设计方面的经验，人机交互聚焦于优化人类和机器之间的身体性配合，人的因素（Human Factors）开始被引入到计算机相关设计的讨论范围。

1980年，受斯图尔特·卡德（Stuart Card）等人著作《人机交互心理学》（Card et al., 1983）的影响，人机交互的第二次范式变革开始重点关注认知心理学（记忆、感知和运动控制等）对于计算机设计的影响。随着图形界面等创新交互方式与个人电脑的兴起，此浪潮开始强调人与机器之间信息处理的相似性，从“行为主义”迈向“认知主义”，开始追问人机交互设计本质及潜在影响的问题。

人机交互的第三次范式变革以罗布·克林（Rob Kling）和苏珊·利·斯塔尔（Susan Leigh Star）在1998年提出的以人为中心的计算（Human-Centered Computing，HCC）为代表。实际上，人本主义心理学早在20世纪50年代就兴起于美国（如马斯洛“需求理论”），以人为中心的设计理念等也相继提出，此时人机交互才正式将人本主义观点纳入设计思考范畴。此外，史蒂夫·哈里森（Steve Harrison）认为人机交互的第三次浪潮是由社会学和现象学视角下的具身交互所带动的（Harrison et al.，2007；Merleau-Ponty，1996；Dourish，2001），人机交互过程中的所有现象都纳入研究和设计观察之内，其本身也体现出一种以人为本的关怀。此二者从思想根源到对于人机交互的具体影响之所以开始发酵，一方面是计算机的发展日渐成熟，客观上支持构建更加复杂更有个性化的计算系统，而另一方面则是思想发生作用的周期逐步被人所理解和接受，同时出现了能够体现思想思路的相应应用。随着第三次范式的逐渐发展和观点之间的融合，人机交互的关注范围不断扩展，例如，关注人机交互如何帮助解决社会性问题，以此也带动了如计算机支持协同工作（Computer Supported Cooperative Work，CSCW）等分支的发展；同时关注人机交互如何满足人的情感需求等，以此带动了如用户体验概念（Rogers, 2012）的流行等。

当下，人机交互研究的第四次范式由两个方向主导：一是积极心理学对于寻求人类福祉的意义已然超越了单纯人类需求这一范围。鉴于近年来日益火热的互联网和移动化消费电子浪潮对用户生活所造成的广泛影响，研究者呼吁更多“以人为中心的视角”（Bannon，2011），考虑人的身心健康、创造力、人类价值观（Borning，2012）、道德观（Rogers，2012）、人类福祉（Calvo & Peters，2014）和自我实现等因素，也包括从认知神经科学视角理解人类认知和更多高级体验的原理等。二是人工智能（AI）对于传统人机交互的深刻影响。随着基于深度学习的人工智能算法架构、生成式大模型、硬件算力等突破所带来的新的变革，为传统关注于人类行为、认知、情感等的人机交互方法与模型带来挑战。尽管智能交互在人机交互中发展已久，人机交互此刻仍亟需认识到自身对于人工智能的本质贡献何在，在引导人与AI日渐失衡的关系上得出更加深刻的认识。

鉴于此，从第四次范式回溯一下人机交互与人工智能的历史关系（图2.2）。自计算机诞生以来，人类一直希望探索电脑能否模拟人脑的问题。从图灵和达特茅斯会议对于计算机模拟人类的可行性分析和畅想，以及对应组织信息处理技术办公室（IPTO）的建立，再到英国莱特希尔（James Lighthill）对于AI不可行性的报告，和日本第五代计算机计划的发起和失败，然后又峰回路转到20世纪10年代后深度学习和2023年初大模型的成功展示，人工智能的发展经历了数次波折达到了当下的峰值，然而前方的挑战何如，接下来的问题来自于性能还是对人性伦理的挑战，尚未可知。然而，在每一次人工智能发展的低谷期，人机交互却能从另一方面打开人类对于计算机发展的可能性。从20世纪60年代初伊凡·苏泽兰（Ivan Sutherland）对于“画板”（Sketchpad）的提出，开创了光笔交互和计算机图形学的研究，再到道格拉斯·恩格尔巴特（Douglas Engelbart）的“演示之母”、艾伦·凯（Alan Kay）的图形界面、个人计算机原型的搭建和马克·维瑟（Mark Weiser）的普适计算理念，再到近年来互联网、智能设备和物联网的全球性普及，人机交互在与人工智能不断共同发展的过程中，也为拓展计算应用的更大可能性提供了另一种想象。而在面对当下乃至未来人机交互和人工智能的关系时，应思考两者如何能共同为人所用，本书人机共协计算的理念和写作动机亦来自于此。

伴随着理论范式的发展，人机交互的形态在技术应用上也经历了从一元到多元的过程。在计算机被发明的初期，由于技术及理解上的限制，计算机沿用了传统设备的使用逻辑，以流程化的批处理作为输入方式让用户等待计算结果，整体操作困难且低效。到20世纪50年代，随着终端显示的接入，计算机的输入方式发展为相对友好并高效的命令行模式，这种交互方式至今仍在专业群体中受到欢迎，然而高门槛的命令方式却让普通用户望而却步。

20世纪60年代末，道格拉斯·恩格尔巴特将他的在线系统（oNLine System）展示在世人面前，该系统将鼠标、窗口、超文本等概念及实现进行了集成，人与人、与计算机的任务合作流程达成了前所未有的默契，铺垫了以当下桌面隐喻为主流的操作环境；而其中，以鼠标等硬件设备为代表的人体工学成果巧妙地利用了人特有的手眼协调系统，改变了计算机在交互细节上复杂低效的操作方式，使未来计算机的产业化发展和普及成为了可能。与此同时，基于超链接等概念的互联网开始逐渐覆盖，革命性地改变了人们的信息获取与通信方式，个人计算机时代逐渐向互联网时代过渡。随着近年来移动网络等基础设施及设备小型化的发展，在普适计算、自然交互等理念的引导下，包括虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、无人驾驶等概念在内的人机交互技术应用越来越丰富，人类生活生产与计算机之间的关系越来越密不可分，当下人机交互社群也正为完善人类的需求与体验而努力。

当下的交互发展早已不受限于基于WIMP（窗口、图标、菜单、指点设备）的键盘鼠标等。20多年前，安德里斯·范达姆（Andries van Dam，2000）在21世纪第一期 IEEE Computer Graphics & Applications 文章中预见到：“后WIMP界面 不仅充分利用着我们更多的感官，而且越来越多地在考虑我们与环境，以及他人自然互动的方式”。如今，计算设备及相关信息通信技术已经成为了支撑现代社会最重要的基础设施之一。在探讨具体技术应用的同时，研究人员也要明确计算设备如何塑造了当下生活，发现并反思这种塑造给人类社会带来的心理、认知及伦理等方面的影响，结合机器智能化的趋势，不断扩展未来人机交互的讨论范围（Rahwan et al.，2019）。

从发展的角度来讲，每一次范式迁移并非彻底取代前一个范式，而是扩展了人们对于人机交互本身的理解范围，不断地将之前范式中的细节归类在下一范式更高层的思想中。然而，即便是最新的范式也并不完美。面向未来，我们同意约瑟夫·雅沃尔斯基（Joseph Jaworski, 2012）的看法：“我认真思考了西方的科学唯物主义世界观，即我们在西方盛行了200多年的基本信仰体系。我认为，这种信仰体系已不足以解决我们社会面临的问题。历史性的变革正在发生，一个更加全面的世界观正在出现”。近年来，人们对于探讨人类整体性、福祉、正念、东方思想中比较与对立等概念的研究大幅提升，其中也不乏诸如苹果公司（Apple）、脸书公司（Facebook）和谷歌公司（Google）等科技巨头的参与，包括Wisdom 2.0 这样的国际会议也开始兴起。 aHifBt1ufciFt1RPLuDecZQYaZpRqoNZAWnDMm9M264pkhyeqrq7mPcNHcFbfwut