Human-Computer Interaction: Overview on State of the Art

1. Pengenalan 

Perkembangan Interaksi Manusia dan Komputer tidak hanya terbatas pada kualitas interaksinya, tapi juga mencakup cabang-cabang lain yang telah mengalami jalan panjang dalam sejarahnya. 

Diluar perancangan antarmuka yang lazim, cabang-cabang penelitian lain memiliki fokus yang berbeda dalam konsep multimodality daripada unmultimodality, antarmuka cerdas daripada yang berbasis perintah/aksi, dan selanjutnya antarmuka aktif daripada pasif. 

2. Interaksi Manusia dan Komputer: Definisi, Terminologi 

Kadang disebut juga Interaksi atau Antarmuka Manusia-Mesin, konsep IMK secara langsung diwakili semenjak datangnya komputer atau mesin secara umum. Alasannya, sebetulnya, sangat jelas: kebanyakan mesin canggih tak berguna kecuali manusia bisa memanfaatkannya dengan baik. Argumen ini menyajikan hal utama yang harus dipertimbangkan dalam desain IMK: fungsi dan kegunaan. Fungsi sistem didefinisikan sebagai satu set aksi atau layanan yang disediakan penggunanya. Bagaimanapun juga nilai fungsi menjadi bermakna ketika dimungkinkan secara efisien dimanfaatkan oleh pengguna. Kegunaan dari sistem dengan fungsi tertentu adalah rentang dan tingkat dimana sistem dapat digunakan secara efisien dan memadai untuk mencapai tujuan tertentu untuk pengguna tertentu. Efektivitas sebenarnya sistem dicapai bila ada keseimbangan antara fungsi dan kegunaan dari suatu sistem. 

3. Tinjauan IMK 

Kemajuan yang dibuat dalam dekade terakhir dalam IMK hampir membuat mustahil untuk mewujudkan konsep yang fiksi dan yang dan bisa menjadi nyata. Dorongan dalam penelitian dan kemajuan yang terarah dalam pemasaran menyebabkan teknologi baru menjadi tersedia untuk semua orang dalam waktu singkat. 

     3.1. Teknologi IMK yang sudah ada
Interface yang ada berbeda dalam tingkat kompleksitas baik karena tingkat fungsi / kegunaan dan aspek keuangan dan ekonomis dari peralatandi pasar. Oleh karena itu, dalam desain dari IMK, tingkat aktivitas yang melibatkan pengguna dengan mesin harus benar-benar dipikirkan. Aktivitas pengguna memiliki tiga tingkatan yang berbeda: fisik, kognitif, afektif. Teknologi fisik yang ada untuk IMK pada dasarnya dapat dikategorikan oleh indera manusia relatif bahwa perangkat memang dirancang untuk itu. Perangkat ini pada dasarnya mengandalkan tiga indra manusia: penglihatan, pendengaran, dan sentuhan.
Saat ini, semua jenis nonsuara dan sinyal suara dan pesan yang dihasilkan oleh mesin sebagai sinyal keluaran. Beep, alarm, dan perintah navigasi bergilir dari perangkat GPS adalah contoh sederhana. Perangkat yang paling sulit dan mahal untuk dibangun adalah perangkat haptic. Perangkat haptic umumnya dibuat untuk virtual reality atau aplikasi untuk membantu penyandang cacad.
Metode terbaru dan teknologi pada IMK sekarang berusaha untuk menggabungkan metode interaksi lawas bersama-sama dengan teknologi maju lainnya seperti jaringan dan animasi. 

     3.2. Kemajuan Terkini IMK
Pada bagian berikut, arah baru dan kemajuan penelitian di IMK, dimana kebanyakan antarmuka cerdas dan adaptif dan komputasi diterapkan. Antarmuka ini melibatkan berbagai tingkat aktivitas pengguna: fisik, kognitif, dan afektif. 

          3.2.1. IMK Cerdas dan Adaptif
Definisi teori yang tepat dari konsep kecerdasan atau menjadi pintar tidak diketahui atau setidaknya tidak secara terbuka disepakati. Namun, seseorang dapat mendefinisikan konsep-konsep ini dengan pertumbuhan jelas serta peningkatan fungsi dan kegunaan dari perangkat baru di pasar.
Desain adaptif IMK, di sisi lain, tidak dapat menggunakan kecerdasan dalam penciptaan antarmuka tetapi menggunakannya agar mereka dapat terus berinteraksi dengan pengguna. 

          3.2.2. Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence 
Penelitian terbaru di bidang IMK adalah tidak salah lagi adalah ubiquitous computing (Ubicomp). Ide ubiquitous computing pertama kali diperkenalkan oleh Mark Weiser selama masa jabatannya sebagai kepala teknolog di Ilmu Komputer Lab di Xerox PARC pada tahun 1998. Ubicomp juga dinobatkan sebagai komputasi gelombang ketiga. Gelombang Pertama adalah era mainframe, banyak orang satu komputer. Maka gelombang kedua, satu orang satu komputer yang disebut era PC dan era sekarang Ubicomp memperkenalkan banyak komputer satu orang. 

4. Arsitektur Sistem IMK
Faktor yang paling penting dari desain IMK adalah konfigurasi. Bahkan, setiap antarmuka yang diberikan secara umum didefinisikan dengan jumlah dan keragaman input dan output yang disediakan. Arsitektur sistem IMK menunjukkan apa fungsi input dan output ini dan bagaimana mereka bekerja sama. 

     4.1. Sistem IMK Unimodal 
Sebuah sistem yang didasarkan pada satu modalitas disebut unimodal. Berdasarkan sifat modalitas yang berbeda, mereka dapat dibagi menjadi tiga kategori:
     1. Visual Berbasis
     2. Berbasis Audio
     3. Berbasis Sensor 

          4.1.1. IMK Berbasis Visual
Beberapa daerah penelitian utama di bagian IMK berbasis visual sebagai berikut:
          • Analisis Ekspresi Wajah
          • Pelacakan Gerakan Tubuh (skala besar)
          • Pengenalan Gesture
          • Deteksi Tatapan (Pelacakan Gerakan Mata)
          4.1.2. IMK Berbasis Audio 
Daerah penelitian di bagian ini dapat dibagi ke bagian-bagian berikut:
          • Pengenalan Bicara
          • Pengenalan Pidato
          • Analisis Emosi Suara
          • Deteksi Suara/Tanda Buatan Manusia (terkesiap, keluh, tawa, tangis, dll)
          • Interaksi Musik 

          4.1.3. IMK Berbasis Sensor 
Sensor-sensor yang disebutkan dbawah ini bisa jadi sangat primitif atau sangat luar biasa.
          1. Interaksi berbasis pena
          2. Mouse & Keyboard
          3. Joysticks
          4. Sensor Pelacak Gerakan dan Digitizers
          5. Haptic Sensors
          6. Sensor Tekanan
          7. Sensor Rasa/Bau 

     4.2. Sistem IMK Multimodal 
Istilah multimodal merujuk pada kombinasi beberapa modalitas. Meskipun multimodal sistem IMK yang ideal harus mengandung kombinasi modalitas tunggal yang berinteraksi korelatif, batas-batas praktis dan masalah terbuka di setiap modalitas menentang pembatasan fusi modalitas yang berbeda. Aspek yang menarik dari multimodality adalah kolaborasi modalitas yang berbeda untuk membantu pengenalan. Misalnya, pelacak gerakan bibir (berbasis visual) dapat membantu metode pengenalan suara (berbasis audio) dan metode pengenalan pidato (berbasis audio) dapat membantu peritah akuisisi dalam pengenalan isyarat (berbasis visual). 

5. Aplikasi 
Antarmuka multimodal dapat menawarkan sejumlah keunggulan dibandingkan antarmuka tradisional. Untuk satu hal, mereka dapat menawarkan pengalaman yang lebih alami dan ramah bagi pengguna. Kekuatan kunci lain antarmuka multimodal adalah kemampuan mereka untuk memberikan redundansi untuk mengakomodasi orang yang berbeda dan situasi yang berbeda. Beberapa contoh lain dari aplikasi sistem multimodal tercantum di bawah ini:
• Smart Video Conferencing
• Rumah/Kantor Cerdas
• Pemantauan driver
• Permainan Cerdas
• E-Commerce
• Membantu Penyandang Cacat 

     5.1. Sistem Multimodal untuk Penyandang Cacat 

Salah satu aplikasi yang bagus dari sistem multimodal adalah untuk mengatasi dan membantu orang-orang cacat (seperti penyandang cacat tangan), yang membutuhkan jenis lain interface dari orang biasa. Dalam sistem tersebut, pengguna cacat dapat melakukan pekerjaan pada PC dengan berinteraksi dengan mesin menggunakan gerakan suara dan kepala. 

     5.2. Sistem Multimodal Pengenalan Emosi 

Sebuah interaksi manusia-komputer alami tidak dapat didasarkan hanya pada perintah eksplisit semata. Komputer harus mendeteksi berbagai sinyal perilaku berdasarkan kesimpulan akan keadaan emosional seseorang. Ini adalah bagian penting dari teka-teki yang kita harus satukan untuk memprediksi secara akurat niat seseorang dan perilaku masa depan. 

     5.3. Aplikasi Multimodal Berbasis Peta 

Input modalitas yang berbeda cocok untuk mengekspresikan pesan yang berbeda. Quickset adalah salah satu aplikasi berbasis peta yang lebih tua yang dikenal lebih luas dan yang menggunakan input perintah berbicara dan gerakan pena. Quickset adalah aplikasi pelatihan militer yang memungkinkan pengguna untuk menggunakan salah satu dari dua modalitas atau keduanya secara bersamaan untuk mengekspresikan perintah penuh.
Sebuah multimodal berbasis peta aplikasi yang lebih baru adalah Real Hunter. Ini adalah antarmuka real-estate yang mengharapkan pengguna untuk memilih objek atau daerah dengan input sentuhan sementara membuat query menggunakan perintah bicara. 

     5.4. Aplikasi Multimodal Antarmuka Manusia-Robot 

Multimodal antarmuka manusia-robot adalah salahsatu yang dibangun oleh Interactive System Laboratories. yang memungkinkan penggunaan perintah suara untuk meminta robot untuk melakukan sesuatu, sementara perintah gerakan dapat digunakan untuk menunjuk ke benda-benda yang telah diperintahkan dengan perintah suara. 

     5.5. Multimodal IMK dalam Pengobatan 

State University of Aerospace Instrumentation, University of Karlsruhe (Germany) and Harvard Medical School (USA) telah bekerja pada pengembangan antarmuka manusia-mesin, robot adaptif dan teknologi multi-agen ditujukan untuk operasi syaraf. Robot bedah syaraf terdiri dari komponen utama berikut: Sebuah lengan, sensor visi umpan balik, pengendali, sistem lokalisasi dan pusat pengolahan data.
Robotika bedah syaraf memberikan kemampuan untuk melakukan operasi pada skala yang lebih kecil dengan akurasi yang jauh lebih tinggi dan presisi, memberikan akses ke koridor kecil yang benar-benar penting ketika melibatkan operasi otak.

6. Kesimpulan 

Interaksi Manusia Komputer merupakan bagian penting dari desain sistem. Kualitas sistem tergantung pada bagaimana diwakili dan digunakan oleh pengguna. Oleh karena itu, sejumlah besar perhatian telah ditujukan kepada desain IMK yang lebih baik.






Dirangkum dari :
Human-Computer Interaction: Overview on State of the Art
http://www.s2is.org/issues/v1/n1/papers/paper9.pdf