Reactive
Interface Design和外在世界具有反應關係的次世代操作介面
筑波大學藝術學系‧生產設計專攻
原田 昭教授
黃崇彬 譯（1996.4.22）
1.設計與介面 1-1 介面的商品化
在我所居住的「筑波研究學園都市」地區，使用一種名為「ACCS」的都會型有線電視網路系統；可以從包含衛星節目（指NHK衛星下載的高畫質節目）在內，總計24個頻道當中，選擇喜歡的節目欣賞。我所擁有這個系統的解碼器是NEC（日本電氣）製造的，錄放影機是日立（HITACHI）公司的產品，而電視則是新力牌（SONY）。這便是我的電視環境。像類似預約錄影這類的工作，在大部分的家庭，通常都很有默契地由小女兒來擔任。但是，由於我研究室的研究主題之一恰為「視聽系統控制介面的設計」；是以在筑波的日子，終於不得不窘困地自己親自來進行這些麻煩的操作了。
1992
年，掀起一陣「讓你家的電視機搖身一變，成為簡單預約」廣告旋風，被號稱做「預約錄影史上的重大事件」；日本勝利公司（JVC）推出了名為『VIDEO PLUS』的新產品。我也儘快取得了樣品進行測試。在一步步記錄VIDEO PLUS的操作程序過程中，我從手掌中的這個小東西，理解到許多「人與機械間應有的合理狀態」，謹述各點如下：●確實令人驚奇地，
●VIDEO PLUS僅具有預約錄影的功能而已，所以相當容易理解其操作方法。這個產品正好證明了「機能越少越容易認知」的論點。
●以往的遙控器多為附屬於錄放影機的配件；相異於此，VIDEO PLUS可以控制市面上大多數品牌的各式錄放影機，是為一個開放的系統。這個設計案例顯現了，開放架構可以如何緩和市場劇烈競爭之下的系統相斥現象。
●設若明瞭VIDEO PLUS是為了預約錄影的專用機器，而非觀看錄影之用時；將會極度體會到它是非常體貼的預約控制裝置。
除了以上所列舉的優點外，另一方面VIDEO PLUS亦存有下列的問題點：
▲因為
▲VIDEO PLUS使預約錄影的操作簡單化，然而事前的初期設定並不簡單。（尤其是，都會有線網路選台器、內藏式衛星接收錄放影機、電視機三機相連的狀況下，將導致初期設定程序的混亂。）
▲對ACCS都會網路的使用者而言，決不滿意24個頻道裡，VIDEO PLUS 只能觀看其中11個頻道而已。（因為現今日本的報紙只提供十個頻道的G Code）
▲透過ACCS都會網路，利用VIDEO PLUS進行「錄甲台看乙台」邊看邊錄功能時，必須要先解除ACCS都會網路選台器的設定，再重新進行一次錄放影機的初期設定，方可達成目的。
歸納言之，捨棄使用者其它的潛在需求之考量，只針對明確且特定的需求，以人機介面作為問題的解決策略；VIDEO PLUS這個獨立的商品具有優異的設計觀點。可以說證明了，以資訊設計為本的「介面產品」（interface product）存在之獨立性。吾人能夠預期到今後這類型「商品」的誕生方興未艾。VIDEO PLUS徹底實現了簡單而親切之預約錄影的設計方案，值得給予正面肯定的評價。同時，VIDEO PLUS也再次提醒，設計應精心探討「人們到底是在怎樣的情境之下運用道具？」的重要性。此外VIDEO PLUS也暗示，不必要一昧追求多功能，轉而針對現有產品所蘊藏的某一特定問題點，尋找解決方案，亦能產生細膩精緻的嶄新設計。
新產品「能做到」的功能，與我試用之後「做的到」的功能之間，仍有稍稍的落差。我歷經這次預約錄影的操作經驗，深有此感。不過，這種感覺也許正是新奇產品的必要質素吧。
但是稍微遺憾的事情是，利用VIDEO PLUS進行預約錄影的時候，比較缺乏忐忑不安的期待感，較無魅力。操作的同時，使用者本人無法由操作過程當中挖掘樂趣。
不過迄今，預約錄影並為出現足以取代VIDEO PLUS的新介面。（原田昭；介面的商品化，「Industrial Design No.151」日本工業設計師協會，1990 *1）
2.介面設計與使用者前述
VIDEO PLUS被視為「操作簡單」的原因主要在於，將電視節目的輸入Mode設定、頻道號碼的輸入、年∕月∕日∕時間的輸入、錄影Mode的解除設定等四個操作步驟，簡化變成一個動作的操作介面。但是進一步仔細想想，將操作單純化的動作其實是在別處進行的。「介面設計」的重點不應在於掌握「對象物」。介面設計不同以往著重在設計對象物；而是在「設計」人與機械之間相互關係體會的狀況，以及「設計」藉由人與人的體驗狀況而產生的關係。
interface
（境界面）是存在於事象與事象的境界之間的『面』。探討人與機械之間存在的『面』便是「人機介面」（man-machine interface），考慮使用者與機器之間存在的『面』便是「使用者介面」（user interface）。而介於人與環境之間的則為「人 環境介面」。也就是說，依「介面」一辭前面的冠語所指的對象物，而定義其交界面。換言之，介面設計的指涉，並非依設計的對象物而訂，而是此依此對象物與人之間發生關連的方法而來。這個交互關係的方法論形成整個介面設計的中樞。
有論者認為，這種設計「與人的關係」的觀點，遠不同於以往工業設計的論點。但是，無論何種工業設計的主張與流派，焦點都是集中在探討設計對象物存在的正確方式之上。介面的設計則是聚焦在，此對象物的存在與作為使用主體的人之間的相關關係上；可說稍有些許差異而已。介面設計關注的重點是：即令是同一對象物，亦必須視使用主體的相異而關係不同。在這個觀點之下，我們曾發表「訂做式控制裝置」（
Customized Controller）的設計提案。這個控制器的構想是，針對自己操作的需要，預先將必要的按鍵留置於控制面板上。（Akira Harada ; The Use of Mental Image in The Design Process , Proceeding of ‘91 International Symposium on Next Generation Interface , Institute for Personalized Information Environment , 1991 , Tokyo *2） 3.源自「感性資訊支援」的介面何謂「來自感性資訊的支援」？
日本文化中，對目的性、邏輯性或是合理的生活方式，傾向於批判的立場。與其說是無目的性、非邏輯的，毋寧說是較傾向追求感性的生活方式。日本人「沈默的了解」這種傾向，或許像「曖昧」這個字眼外國友人比較容易理解。
另方面，回想我們日常的生活，花朵幽微的芳香、雨水的氣味、盛夏時分草的味道、漆器餐具飽滿溫潤的感覺、水晶玻璃的晶瑩柔和、純銅把手的溫厚踏實、……；可以說，相對於目的導向的西洋美學，嚮往無目的的、非邏輯的、感性意境的東洋美學，更加根深蒂故深植於日本國民的本性之中。重視生活週遭生動的感性世界，這樣的態度非常普遍。高科技時代道具的思考，不也應該導入這般的感性世界嗎？
3-2 擁有感性的道具具體來說，到底何謂「感性的」道具之設計？如果提到「知性的」道具，大抵都會聯想到具有人工智慧的電腦、機械人吧！但是同時多少也會覺得這些東西似乎缺少了一點「感性的」成份。我們的生活當中，只有知識∕資訊的處理不足以成立，無論如何總需要些感性的處理。「親和∕體貼的」的產品設計，換言之不正就是「具有感性成分」的道具設計嗎？
我們人類的行為裡，同時具有邏輯的部分和極端感性的部分。然而，設計道具與人的相互關連，亦即近來成為一時顯學的「介面設計」，亦已發展至能夠以邏輯式的故事方式進行設計之地步；但是，能夠對應感性之介面的設計卻似乎依然為時尚早。
3-3 理性支援不再；感性支援的必要性最近我曾閱讀到一些有關「人類邏輯行為之支援系統」的報導，相當有趣。Euro Park的Milk Lamming氏，開發了名為「Forget-me -not」趣味十足的模型。使用者透過被稱作PDA（個人數位助理，Personal Digital Assistant）的紅外線輸出入裝置，自動記錄所遇到的人、場所、時間等生活裡的小插曲。以後經由搜尋∕觀看這些記錄，便可適時地支援人的記憶。這個模型的好處在於，人們每次便不必要再費神記憶了。（Milk Lamming與Mike Flyn、村越真譯「支援人類記憶的密接型運算」，認知科學Vol.2 No.1,日本認知科學會，1995 *3）
設若人類的行動並非僅受到「邏輯性的支援」，同時必須接受「感性的支援」二者的支配；我期望能進行一些感性支援介面的設計。
設計「具有感性的道具」這樣的設計課題，即令在我的研究室也是剛剛起步而已。人類的行動所可說是由「知」（知性）、「情」（情感）、「意」（意志）三種資訊處理方式所構成。其中，「情」的相關研究是迄今未及的未知領域。關於「情」的領域，甚至還無法確知可否足以成為一門學問，因此尚不能十分確定地妄下斷語。像喜、怒、哀、樂這樣的「感情」，味覺、視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等所謂的「感覺」，美麗的、寂寞的、熱切的、溫柔的、幽默的等「感性」；區別出來的字眼。這些皆屬感性的支援；為了你我豐裕的生活，毫無疑問將是今後設計界追求的方向。
3-4 感性工學與介面相對於「自然科學」，最早倡導「人類科學」是卡耐基美侖大學的Hervert A. Simon氏 （ “ The Science of the Artificial ” The MIT Press 1982 *4）。Simon說：『自然科學關切的是事物以如何的狀態存在，……。但是，另方面設計則是關切事物應該如何存在，……』正可認識到，在「以人作為存在的主體」大前提之下，設計亦必然存在。
鈴木邁教授在日本學術會議的「從既存工學體系到感性工學體系宣言」一文中，曾有如後的敘述：『基於自然科學的基礎擴展出來的工學體系，潛意識中始終規避，不願將難以定量化與數量化的人性體系納入其中。但是，人造物依然是為了人的使用、人的操作，或是支援人的行動而製造出來的。捨棄人性體系不談，是沒有道理的。在「人性的感性領域」方面，運用某種手段∕方法以建立「物性量」與「感覺量」的關係方程式；在「人性的心靈領域」方面，掌握住內心感情與「感性量的關係方程式；這便是「感性工學」的領域。感性工學與傳統的工學體系有效結合，將可會對下世紀產生深遠與重大的影響。
另一方面，源自十六世紀發展迄今的現代工學體系，乃一門透過實驗的手段而可重複驗證的學問體系。與此相較，人的思考樣態及感性的領域，乃因人而異的進行過程，這個過程與結果尚無法正確量化。工學體系當然會避免納入，這些定性而缺乏量化標準的東西。這樣的結局，導致人與人造物之間的不和諧。如果工學的目的在於促進人類生活的豐裕與進步，則不應規避與人交接介面的感性領域，甚至更應該積極地揭開未知的人性體系面紗，將之系統化，融入人造物的系統當中。』（鈴木邁；「從既存工學體系到感性工學體系宣言」日本學術會議代表座談會，日本學術會議
1994 *5） 3-5 源自溝通（communication）的「關係」人與機械的關係，由溝通（communication）而決定。VIDEO PLUS的例子，簡化G Code輸入、錄影次數輸入、放到錄放影機前這三個動作，人與機械的關係有了新的操作方式，其他基本的關係則並沒有改變。「依指示按按鍵」這種人類意志溝通的方法與行為，和過去的遙控器並沒有不同。
我的目標是，從根本上徹底改變人與機械的溝通方式。我並不願邏輯性地去分析訊息溝通的方法，而計劃從感性的訊號來挑戰新的溝通方法。
最近越來越多人使用「
graphic user interface」（GUI）這個字眼；指的便是顯示器的螢光幕上，以代替語言的「圖像」（icon）這類視覺符號來溝通。 3-6 非語言溝通（nonverval communication）源於感性資訊的支援但是，採用語言以外的形式對人的溝通（非語言溝通，nonverval communication）多所存在，並非僅有視覺語言一種而已。馬喬利‧F ‧巴克斯（石丸正譯：非言語溝通，新潮社,1987年 *6）引用雷‧L‧巴度威斯德的話說：『以下九種語言訊號的形式對人類所有的溝通有重大協助。（1）人體的特徵。（2）身體搖晃……等動作。（3）視線接觸與眼神。（4）聲音的特徵。（5）沈默。（6）身體接觸。（7）堆人的空間。（8）文化的時間與生理的時間。（9）色彩……等。據說其中身體的搖晃對溝通最重要。對人的溝通有這九種，對人以外的非語言溝通則有無限的方式。人類各式各樣的行為，依人當時所處的狀況而異。所處環境的時間、場所、氣味、風、溫度濕度、亮度、聲音、日光、季節、色彩的構成、重量、尺寸、運動、……，從語言表現以外的所有感覺器官輸入（input）人體。
毫無疑問地，將這種非語言溝通的情報訊號自動輸入電腦內，可以形成比以往更加豐富的溝通。這種日常生活裡，身體肌膚所感覺得到的「環境情報（資訊）」稱為「感性情報」；接下來將討論感性情報如何融入電腦的方法。
我們人類對身體的接觸非常敏感。例如不用手直接接觸電腦鍵盤，用棒子的尖端按按鍵輸入，棒尖接觸鍵盤的瞬間應該不太舒服吧！「碰觸」這種行動在非語言溝通裡式相當基本的一種。圖三所示：對接近的東西伸出
arm，張開hand接觸對象物後，機器認知∕研判似乎是手，然後發出「可能是人的手喔！」聲音。如是一個單純介面的架構，乃運用影像感應器（poto-senser）首先偵測接近中的手指；finger的內側裝有溫度感應器與靜電誘導感應器，藉此輸入所感測到的皮膚訊息。這個訊息用紅外線送到SCIENCELINK（一種「類比∕數位轉換器」），再傳給電腦；在電腦內利用一個HyperCard script所撰寫的程式，將之轉變成動作輸出的信號，用紅外線傳送出去。接收這個信號後，輸出聲音的訊號。- 設計的課題
現代的工業製品，尚未足以稱得上完美得人造物。主要是因為還有以下的課題猶未解決。（
1）看不見的機能。（2）必需學習的機械。（3）因未完成介面導致的說明援助。（4）複雜的操作。（5）對環境的不適應。（6）對人類曖昧性的不對應。（7）對人的感性沒有吸引力。肇因於「（過度物化以致）喪失魂魄」、「看不見的電子迴路」、「多功能化」和「封閉的操作系統」等趨勢，導致人與機械間的疏離關係，演變成極端嚴重的問題。可以預期的是，感性支援將可明顯的改善目前這個缺失。今日，相對於「我們應該製造什麼東西？」這樣的課題，類似產品∕道具等這些人造物的設計，勢必會往「我們應該造成怎樣的關係？」如此的課題去發展。正因為此，必須要有全新的介面設計方法論方可。
最早先時，設計在物質的生產過程中，比較重視人工物外觀的造形。其後進入資訊生產的時代，由於眼睛看不到形狀的「資訊」多以「動態
graphic」的方式呈現，使得視覺（傳達）化的領域融入了設計之中。可以說就這樣子，「設計」這個分野的涵蓋範圍便逐漸地擴張了。雖然視覺化持續發展，不過缺乏實體感的產品大量增加也是不爭的事實。現在許多資訊產品令人感覺「喪失魂魄」的原因，源自現實世界和假想世界的關聯性太過薄弱。看電視環遊世界一週，便認為不必真正環球旅行的人，就是相同的道理。人與人造物最初的接觸，都是運用視覺啦、觸覺啦，以及聽覺、味覺、嗅覺等所謂的「五感」。但是，人造物中軟體的運作，多半以理解與推論的邏輯方式為主；因此，作為使用者的人每次遇到，這些與人的本性大異其趣的機械邏輯，總會倉皇失措，成了現代人生活中再三出現的夢靨。
「具有魂魄」而且有「豐富的感性」的介面，這樣的新道具（新產品）正是我們今後追求的方向。
- 今後的工業產品將變為機械人（robot ）
今後的人造物，得以想像將具有以下的條件：（
1）內部作用強調人性情感的訴求。（2）相對於作業環境的動態變化，人造物的外觀形態可以對應變化。（3）「機能」被視為「使用者的代理人」，並非反覆出現而應以選擇方式呈現。（4）為了達成工作任務（task），具有移動的機能。（5）具有自動制御機構，能處置預料之外的意外狀況。（6）依作業使用者的不同，可以「再程式」（re-programing）獨立選擇實行使用。仔細思索以上這種嶄新人造物的條件，換句話說不正就是「新的機械人（
Robot）般的介面」的定義嗎！亦即，今起全部的人造物將變成，同時具有新的「機械人的介面」（robotics interface）概念。4.Reactive Interface
此處所謂的「Robotics Interface」，並非指機械人時代的「機械人」（Robot）與「人」之間的介面。
理所當然地，原先是為了人類福祉而製造「機械人」這種人造物。亦即當初是為了一般人的使用，而非只是為了設計師或工程技術設計者等少數的專業人士使用而開發「機械人」的。進一步說，想像中
Robotics Interface的操作情境（scenario）是，將使用者把使用方法「訂作出來」，透過介面將行動的方法「交給」人造物。這個操作情境的行動屬性將如下所列：（1）人造物的內部運作情形可視化。（2）人造物的外形將成可動體（變形∕運動）。（3）擁有可變（移動）機構。（4）由使用者「操縱」（manipulating）。（5）具有感性的互動（interaction）能力。（6）群行動。（7）寵物般的行動。（8）由使用者進行簡單的可視化程式設計（visual programming）。（9）狀況認知（環境對人造物發出怎樣的情報）。（10）輸入裝置的多樣化。（11）感應器與反應∕行動的垂直控制。此處所言
Robotics Interface的概念，乃曾於1994年日本設計學會發表的內容。（原田昭等，Robotics Interface的基礎概念，「設計學研究；第41屆研究發表大會概要集」日本設計學會、1994 *7）一方面由於「Robotics」這個字眼的意涵稍稍狹隘，加上其他種種的考量與顧慮，結果最後我認為將之改成「Reactive」一辭比較理想。因為「Robotics」這個字給人有「注入命令」的僵化印象及聯想。因此，採用具有「反應」意涵的「Reactive」一辭。Interface design現況的問題點在於，都限定在探討顯示畫面（display）內部世界的擬態（simulation），非常欠乏現實感。有鑒於此，我們把介面從顯示畫面的內部解放出來，置放在電腦系統的外部；模擬（simulate）感性道具的運作，採用具體的介面而不再是「虛擬」（virtual）的方式；並希望將之命名為「Reactive Interface」。 4-2 Reactive Interface對人或環境反應的介面，稱之為「反應介面」。個人用的「助理」（assistant）記憶必要的資訊，
「再一會兒要開會囉！」「今天的午餐吃什麼呢？」……等等。
在我們的身邊，充滿了太多按個按鍵便能做事的產品。如果依照說明書學習，機器就會幫我們作很多事情，這些產品確實為我們的生活帶來不少方便。但是我們真正想要擁有的產品是，當你什麼都不說埋首沈默地工作時，會關心而撒嬌地問候你一聲「怎麼了嘛
———！」的產品。即令在不操作時，亦能有所反應的產品。亦即，機械與人之間不再是冷酷邏輯的溝通場面，創造出人與機器具有非常密切關係的產品來。當然，這就是
Reactive Interface，也就是「反應介面」。如是這般，將輸入的感性資訊，透過動作控制程式的制御掌控，系統外部的「反應模式」（
reactive model）方才開始動作。現在構想中的「
Reactive Interface模型」，具有假設的推論系統，並集合了感性資訊的資料庫，的「Reactive Interface模型」。Fred Martin
在麻省理工學院（MIT）學生時期所設計的「AD/DA轉換基板」（數位∕類比轉換器）電子迴路，命名為「MINI BOARD」。（Fred G. Martin; The Mini Board 2.0 Technical Reference, 1988 *8）圖五所顯示的，乃「MINI BOARD」與日本的數位∕類比轉換器「SCIENCELINK」，兩者的大小尺寸比較。輕易地便可以了解小型化的程度。這塊基板是1994年國際媒體研究財團出資製作；在我的研究室裡，總計共有三十片這樣的基板，供作Reactive Interface研究之用。「
MINI BOARD」備有8個頻道的類比基板，其程式可將輸入的類比訊號自動轉變成從0到255階段不同的數位信號。故而輸入訊號的總組合，計有256乘以8倍的輸出信號可以讀出。因此，自動輸入八種的感性情報∕資訊；電腦系統外部的動態reactive模型，則運用四台調節器（actuator）來驅動輸出。如此便實現了：能經常性地掌握人與環境的變化，持續反應的實體模型。使用
HyperCard 12.0的HyperScript，運用XFCN函數撰寫動作控制程式。輸入訊號的編碼和輸出信號編碼的對照表，使用HyperScript表示，任何一位設計師也能十分容易運用自如，是它最大的特點。圖六為來自感應器的類比訊號，轉換成0到255的數位信號；輸出信號分別置換為15（全速前進）～-15（全速後退）的信號，傳送到馬達驅動。感應器的種類計有：視覺感應器、觸覺感應器（含接觸覺．壓覺．光滑∕粗糙覺．溫度覺）、力覺感應器（含旋轉力矩．力）、近接覺感應器（空氣．磁氣．電氣．光學．聲波）、距離感應器（光學．聲波）、角度覺感應器（傾斜．方向）、姿勢感應器（光學．機械）、……等等；我們人類的感性所能感受到的訊號，亦可能以這些感應器讀取、輸入。
這樣編碼（
code）轉換後的輸出訊號，致使四台馬達開始動作，在電腦系統顯示器外部的實體模型，便開始即時（real time）運動。就是這樣一個Reactive Interface。 5.外在世界導向介面前年發表的
Robotics Interface的概念，「Robotics」這個字眼容易令人有「輸入命令（再遵照之）」的印象。因是之故，今年採用具有「反應」意味的「Reactive」這個字。現今介面設計的問題點在於，限定在探討顯示器螢幕畫面（display）內部世界的擬態（simulation），十分缺乏現實感。有鑒於此，我們把介面從顯示畫面的內部解放出來，置放在電腦系統的外部；機械便可認識電腦系統外部的狀況。於是試作這套能讀取了現實世界的情報，提供資訊予外在世界導向的介面，我們稱之作「外在化指向Reactive Interface」。 5-1 外在世界導向和狀況認識以往的介面，都是將資訊的假想世界，預先在電腦內部設計好；這個介面支援了人與機械的對話（「內在世界導向」）。相對於此，「外在世界導向的介面」則是；機械能夠認識在電腦系統外部的人所面對的情況，讀取現實世界的情報後，再提供給人，支援人的行動。 5-2 外在世界導向Reactive Interface的特徵
為了能與人的行動一致，基本上此介面必須是可以攜帶的小型，同時以無線的方式與電腦連線亦是不可或缺的。
（1）不單單只是邏輯性的資訊，藉由感性資訊的讀取，產生更加豐富的人與機械之親密關係。
（2）機械能夠認識在電腦系統外部的人所面對的情況，讀取現實世界的情報後，再提供給人，支援人的行動。
（3）因為外在世界的情報漸次讀入電腦中，人的行動範圍如果擴張，具有將積存的資訊世界自動擴大的構造。
（4）並非虛擬而是具有實體的運動體（活動的實體模型），非常真實的互動（real interaction）關係將會成為可能。
（5）多媒體化的趨勢下，多重模式的模型將相當具有成效。
謝辭：這篇「
Reactive Interface的研究」屬「筑波大學尖端學際領域研究中心」（TARA）的「複合媒體情報科學領域」共同研究課題項下；此外尚有數家企業的贊助促成，方得以推動完成。在此一併為之記，並彰謝忱。