HMI라는 단어를 들어 본 적이 있습니까?IT에 관심이 있다면 UI라는 단어를 들어 보셨을 것입니다.그렇다면 MMI는 어떨까요?이 문서에서는 HMI, UI 및 MMI라는 단어의 의미를 설명하고 기술의 구체적인 예, 엣지 컴퓨팅 간의 관계 및 향후 개발에 대해 설명합니다.
HMI 규정
HMI는 비교적 새로운 개념이며 휴먼-머신 인터페이스의 약자입니다.인간에서 기계로 명령을 보내고 기계에서 나온 결과를 인간에게 보내는 것은 인간과 기계 사이의 부분입니다.즉, 인간과 기계 간의 대화를 매개하는 기능/부분입니다.참고로 컴퓨터계에서는 UI (사용자 인터페이스), 일본에서는 MMI (인간-기계 인터페이스) 라고도 합니다.
HMI의 구체적인 예
요즘은 자동으로 초점을 맞추는 오토포커스 카메라에 밀려서 거의 없어졌지만, 그때까지만 해도 카메라의 초점은 기본적으로 수동이었습니다.렌즈에는 초점을 조정할 수 있는 초점 링이 있습니다 (오늘날의 카메라에서도 수동 조정으로 전환할 수 있음).조작 방법은 뷰파인더에 표시된 초점을 확인하면서 포커스 링을 돌려 초점을 최적으로 조정합니다.한 번 돌려도 초점이 최적화되지 않거나 다른 것에 초점을 맞추려면 초점 링을 다시 돌리십시오.이러한 반복은 인간과 기계 간의 대화라고 생각할 수 있습니다.간단한 메커니즘이지만 좋은 HMI이기도 합니다.
새 사례를 살펴보겠습니다.아무렇게나 사용하는 개인용 컴퓨터와 스마트폰은 키보드, 마우스, 탭 등으로 지시를 내리면 해당 디스플레이가 나타나도록 되어 있습니다.즉, 인간은 키보드와 마우스로 지시를 내리고 컴퓨터는 그 결과를 보여줍니다.이러한 반복은 인간과 기계 간의 대화라고도 할 수 있습니다.
게다가 최근에는 음성 입력도 가능합니다.이런 종류의 기술을 음성 인식이라고 합니다.예를 들어 음성 인식으로 검색된 웹 사이트를 소리내어 읽을 수 있습니다.음성 합성이라는 기술은 소리내어 읽는 데 사용됩니다.이런 키보드가 필요 없는 입력은 사람과 사람의 대화에 더 가까운 HMI라고 할 수 있습니다.
현재 HMI
사람이 자동차를 운전할 때 속도계를 육안으로 확인하십시오.그러나 운전 중 시야를 옮기면 순간적인 간격이 생겨 사고로 이어질 수 있습니다.이를 방지하기 위해 헤드업 디스플레이 (HUD) 가 개발되었습니다.HUD는 차량, 특히 자동차로, 주행 중에 레이저 빔으로 앞유리에 정보가 표시됩니다.시야를 옮길 필요가 없기 때문에 안전성이 높아진다고 합니다.운전자는 HUD에 표시된 정보를 통해 액셀러레이터와 브레이크를 조작할 수 있습니다.이러한 반복을 자동차와 운전자 간의 대화라고 한다면 HUD는 사람과 자동차 간의 대화를 원활하게 실행하기 위한 메커니즘이라고 할 수 있습니다.
자동차의 자동 도징 감지 및 운전자 모니터링 기능도 원활한 HMI 실행을 위한 메커니즘으로 간주됩니다.자동차에 내장된 센서와 카메라로 심장 박동수, 동공 크기 등의 정보를 감지하고 졸음, 흥분 등 운전자의 상태를 판단하여 자동차에 경고 및 제어하는 시스템이 개발되었습니다.예를 들어 운전자가 졸리면 자동차가 자동으로 스티어링 휠을 진동시키거나 엔진을 정지시키는 등의 조치를 취합니다.이러한 시스템은 인간이 의식적으로 지시를 내리지 않아도 기계가 자동으로 인간의 상태를 감지하여 수행한다는 점에서 기계가 인간의 곁으로 접근한다고 할 수 있을 것이다.
또한 도입된 기술이 현재 HMI 상황과 마찬가지로 점점 더 친숙해지고 있다는 점도 주목할 가치가 있습니다.과거에는 음성 인식과 음성 합성 시스템이 복잡하고 비용이 많이 들었습니다.하지만 AI 스피커와 스마트폰의 음성 입력과 자동 읽기는 이제 일상화되었습니다.이러한 깨달음은 하드웨어와 소프트웨어의 엄청난 발전으로 인한 것이지만 채택 속도도 놀랍습니다.지난 10년 동안 스마트폰이 빠르게 보급된 것처럼 HMI의 정교함과 속도도 새로운 국면에 접어들 수 있습니다.
미래의 HMI
이제 HMI가 어떻게 발전할지 예측해 보겠습니다.이미 언급했듯이 HMI에서는 기계 쪽이 사람 쪽에 접근하는 경향이 있습니다.키보드 대신 음성 인식으로 단어를 입력하는 것이 가장 확실한 예 중 하나일 것입니다.또한 말뿐 아니라 인간의 감각과 감정이 기계에 전달되어 기계가 이를 이해하게 될 수도 있습니다.예를 하나 살펴보겠습니다.
설명서를 읽고 기계를 작동시킨 적이 있습니까?사실 많지 않다고 하시는 분들도 많습니다.매뉴얼은 중요하지만, 매뉴얼을 읽는다고 실제 기계를 바로 조작할 수 있는 것은 아닙니다.글자, 그림 같은 정보뿐만 아니라 실제로 조작해 보는 경험에도 중요하기 때문입니다.따라서 매뉴얼의 증강 현실과 가상 현실을 고려해 보겠습니다.이러한 방식으로 실제 장비를 사용하지 않고도 작업을 교육할 수 있습니다.또한 매뉴얼만 읽는 것이 아니라 감각으로 학습할 수 있어 교육적 효과가 높아질 것입니다.증강되고 가상화된 이 매뉴얼에서는 기계가 항상 실제로 조작되고 있는 것처럼 느껴지는 수준의 대화형 응답을 제공해야 합니다.이를 위해서는 고급 HMI 기술이 필수적입니다.
촉각과 힘 감각을 기계에 전달하고 재현하는 HMI 기술도 있습니다.현재 달걀을 깨지 않고 잡는 로봇 손의 구현에 대한 연구가 진행되고 있습니다.또한 이 로봇 손을 원격으로 제어하는 연구도 이루어졌습니다.HMI 기술로서 인간의 알을 잡는 느낌을 로봇 손에 전달하고, 로봇 손이 움켜쥐는 느낌을 사람의 손에 전달한다.
그렇다면 기계가 궁극적으로 인간과 더 가까워지면 어떻게 될까요?이 아이디어를 바탕으로 뇌 기계 인터페이스 (BMI) 기술에 대한 연구가 진행되고 있습니다.이 기술은 뇌 신호를 직접 포착하고 기계와 상호 작용하는 것을 목표로 합니다.BMI에는 여러 가지 방법이 있으며 일부는 뇌에 센서를 내장합니다.그러나 이 방법은 실험적으로는 성공했지만 그다지 실용적이지 않으며, 실제로는 뇌파를 감지하고 신호를 처리하는 것이 일반적입니다.인간의 생각을 뇌에서 직접 감지하고 기계를 조작함으로써 보다 인간 친화적인 HMI를 구현할 수 있을 것으로 생각되지만, 뇌의 움직임이 복잡해 앞으로의 연구 발전을 기다려야 할 것이다.
HMI 및 엣지 컴퓨팅
방금 HMI의 특정 기술과 향후 개발 기대치에 대해 언급했습니다.한 가지 눈여겨볼 점은 향후 수요가 증가할 HMI를 더 높은 수준으로 구현하기 위해서는 대용량의 정보를 실시간에 가깝게 처리해야 한다는 것이다.신속한 대응이 필요한 경우 클라우드 컴퓨팅만으로는 구현하기 어려울 수 있습니다.따라서 상황에 따라 엣지 컴퓨팅을 사용하여 처리 속도를 유지하면서 고급 HMI를 달성하는 접근 방식이 있을 수 있습니다.
