CHI2019精华回顾2：中国的人机交互力量
人机交互领域的顶会CHI 2019于5月4日-5月9日在英国格拉斯哥召开。每年CHI上都汇集了来自世界各地人机交互领域研究的最新成果。百度AI交互设计院将陆续推出CHI 2019精华回顾，此为第2篇，为大家介绍本次CHI 2019中来自中国的人机交互力量。
导读
01 “HCI In China”工作坊
02 中国的HCI论文盘点
03 部分研究成果展示
01 “HCI In China” 工作坊
工作坊是每年CHI会议主要内容之一，今年的CHI 第一次开设了主题为“HCI In China”（中国人机交互）的工作坊。该工作坊由SIGCHI中国分会组织，面向HCI研究领域的领军者和杰出成员，共同就中国的HCI教育、中国HCI研究亮点、中国HCI的行业合作、HCI基础研究在中国的应用、中国HCI社区的建立与跨社区联接等问题展开封闭讨论。
今年的“HCI in China”工作坊吸引了来自卡耐基梅隆大学、伦敦大学学院、香港科技大学、香港城市大学、清华大学、中科院、复旦大学、大连海事大学、北京师范大学等高校的研究者与谷歌、联想、IBM、华为、百度等企业的相关从业者，共计40余人。
“HCI In China”工作坊合影
工作坊由IBM沃森研究院的王大阔博士和世界华人华侨人机交互协会主席李维博士（世界华人华侨协会简称ICACHI，是2012年由华人华侨联合创立的横跨世界、超越地域和地区的专业人机交互科技团体组织，同时是中国科协“海外智力为国服务行动计划”唯一的国际性专业组织；李维博士同时是华为多伦多研究中心AI团队的负责人）共同主持，工作坊包括三个主要环节：
首先，工作坊主题演讲。由来自大连海事大学刘正捷教授（全球信息亚洲发展委员会委员）和来自谷歌的翟树民博士（ACM Fellow）进行工作坊主题演讲，他们分别结合自己的研究经历讲述了中国HCI的发展历程。刘正捷教授认为，随着近15年UCD实践的飞速发展与学术界相关CHI论文、CCF认证、获奖、项目、院士候选的增多，中国的HCI正在起飞，中国的研究者一定会有所作为。翟树民博士分享了他作为华人研究员在北美的研究经历，以及在地域、人群、文化和组织等方面的研究思考。在主题演讲之后，王大阔博士绍了SIGCHI中国分会和世界华人华侨协会在2019年的主要活动，SIGCHI和ICACHI将在今年举办3个国内会议以及5个暑期学校，预计覆盖到1400多名学生和研究者。其中， 国际华人人机交互大会（Chinese CHI）是ICACHI的旗舰会议，将于今年6月27日-6月30日在厦门举办第六届会议。
其次，论文分享及陈述。在论文分享环节，各工作坊参会人员将自己的最新研究进展与成果制成海报粘贴在墙上，和大家进行现场的讨论与交流。百度人工智能交互设计院资深用户体验工程师陈宪涛博士和大家分享了《Industrial HCI Research: How to Create Great Voice Interaction for Chinese Users Using Human Factors Engineering》（如何用人因工程为中国用户打造极致的语音交互体验）。在论文陈述环节，来自香港科技大学的麻晓娟博士、联想研究院的丁琦城研究员、伦敦大学学院的毕涛博士、清华大学的付志勇教授分别就大中国HCI社区的建设与发展、头戴式AR体验评估、中国HCI研究现状、通过HCI与设计创造未来价值等内容和大家分享了自己的研究思考。
最后，专题讨论（panel discussion）。来自马里兰大学的Helena Mentis教授（SIGCHI 主席）、明尼苏达大学的Loren Terveen 教授(SIGCHI 前主席)，日本高知大学的任向实教授(ICACHI前任主席)，加利福尼亚大学戴维斯分校的HaoChuan Wang 教授(CSCW’20 Chair)、联想的王茜莺博士（联想集团副总裁、SIGCHI中国分会副主席)，分别就中国文化背景的美国HCI研究实践、中国学者如何在美国/亚洲从事HCI教育、ACM SIGCHI如何为中国高校和学者提供资金与合作机会等话题，在现场和大家做了互动交流。
02 中国的HCI论文盘点
以论文作者中是否包括中国机构参与研究进行统计, 我们梳理了中国机构在CHI 2019上发表论文的数量，包括发表paper论文（成熟和完整的研究成果，一般要求4-10页）和poster论文（最近的研究发现或成果，一般要求最多6页）的情况，以供大家了解中国机构参与CHI的情况。
据大会数据，本次CHI收录paper论文共计703篇，poster论文共计342篇。据百度AI交互设计院统计，其中来自中国的paper论文数量40篇，占总数的5.7%，poster论文数量22篇，占总数的6.4%。
CHI2019中国地区论文占比情况
关于paper论文的发表情况，以地域和具体机构进行统计，来自内陆地区、台湾地区、香港地区的paper论文数量分别为26篇、11篇、6篇（因有合作论文，为此统计总数超40篇），分别占65.0%、27.5%、15.0%。几乎所有paper论文都来自学界，企业界参与此会占比仍比较少，与大会情况类似。
中国各地区发表paper论文数量
其中清华大学发表论文数量最多，达8篇，而国立交通大学（台湾）、香港科技大学、教育部、国立台湾大学（台湾）、浙江大学、中国科学院软件研究所等机构发表论文数量相对较多，达到3篇或以上。
各机构发表paper论文数量
关于poster论文的发表情况，同样以地域和具体机构进行统计，来自内陆地区、台湾地区、香港地区的poster论文数量分别为15篇、7篇、1篇，分别占65.2%、30.4%、4.3%。
中国各地区发表poster论文数量
其中浙江大学、国立台湾科技大学（台湾）、国立台湾大学（台湾）所等高校发表poster论文数量相对较多，各有3篇。
各机构发表poster论文数量
03 部分研究成果
中国地区被录用的40篇paper论文，共涉及34个论文研究主题（paper session）。
研究主题一览
在此，我们结合百度AI交互设计院的研究领域和兴趣，以及研究本身的新颖性、启发性、专业性等因素，从40篇paper论文中选择了11篇，对其研究成果进行简要介绍。
1
论文题目："I Bought This for Me to Look More Ordinary": A Study of Blind People Doing Online Shopping
作者单位：清华大学、教育部、复旦大学、北京航空航天大学、伦敦肯辛顿公园中学
由于可以减少通勤成本，在线购物已成为视障人群日常生活的重要内容。然而，在HCI领域，关于视障人群在线购物的研究还局限在在线购物网站的无障碍和可用性问题方面。为了更好更深入地了解盲人在线购物并进行有效的设计，研究人员针对20个盲人进行了定性调研，研究发现了盲人的“常人心态”，即一种渴望被别人当做正常人对待的心态极大地影响了其在线购物行为：尽管看不见，他们仍然对物品的外观十分在意，并费劲心力地去学习什么样的商品在视觉上适合自己。研究人员发现了“常人心态”在盲人在线购物时的体现，并给出了相关设计建议去解决他们的痛点。
盲人在线购物（图片来源祥见附录[2]）
2
论文题目：VIPBoard: Improving Screen-Reader Keyboard for Visually Impaired People with Character-Level Auto Correction（最佳论文提名奖）
作者单位：清华大学、教育部、纽约州立大学石溪分校
现代触摸屏键盘均采用文字级自动校正功能，以处理输入错误。不幸的是，视障用户没有办法体验这种方法带来的好处，因为屏幕阅读器键盘只有字符级输入并且不提供校正能力。本文提出了一种针对视障人士的智能键盘VIPBoard，旨在在不改变当前输入交互的情况下，改进底层键盘算法。每次点击时，VIPBoard都会根据触摸位置和语言模型预测每个按键的概率，并读取最可能的按键，从而在触地点错过目标按键时节省校准时间。同时，键盘布局根据用户的触摸点位置自动缩放，方便用户选择其他按键。用户研究表明，与目前的键盘技术相比，VIPBoard可以降低63.0%的触摸错误率，提高12.6%的文本输入速度。
3
论文题目：EarTouch: Facilitating Smartphone Use for Visually Impaired People in Mobile and Public Scenarios（最佳论文提名奖）
作者单位：清华大学、教育部、达特茅斯学院
在移动和公共场景中，使用触摸输入和语音输出与智能手机进行交互对视障人士来说是一个挑战，在这种情况下，可能只有一只手可以输入（例如，在拿着手杖时），并且使用扬声器进行语音输出受到环境噪音、隐私和社会关注的限制。为了解决这些问题，研究人员提出了EartTouch，一种单手交互技术，允许用户使用耳朵与智能手机进行交互，在触摸屏上执行耳势触控。用户将手机放在耳边，并可直接收听扬声器的语音输出，保证了公共场合中收听的隐私问题。研究人员通过一系列的研究报告了该技术的设计、实现和评估。结果表明，耳塞使用方便、高效、有趣，在社会上是可以接受的。
4
论文题目：Typing on Split Keyboards with Peripheral Vision
作者单位：清华大学、教育部、纽约州立大学石溪分校
分体式键盘广泛用于手持触摸屏设备（如平板电脑）。然而，在分离式键盘上打字需要在键盘的两半之间进行眼睛移动和注意力切换，这会减慢用户的速度并增加疲劳。研究人员探索外围打字，一种高级的输入模式，在这种模式下，用户将视觉注意力集中在输出文本上，并将分割键盘保持在外围视觉中。在此研究中显示，与典型的打字模式相比，外围打字减少了注意力转换，增强了用户体验，提高了整体性能（27 wpm，快28%）。这种类型模式可以很好地支持统计静态解码中的类型行为。基于上述的研究结果，研究人员设计了一个扫视类型，一个文本输入系统，支持外围和眼睛在真正的打字场景打字模式。评估结果表明，外围输入不仅与现有的输入眼睛很好地共存，而且实质上提高了文本输入性能。总体而言，外围输入是一种很有前途的输入模式，支持它将显著提高拆分键盘上的文本输入性能。
用户在平板电脑上使用分体式键盘键入（视频来源祥见附录[1]）
5
论文题目：What Can Gestures Tell? Detecting Motor Impairment in Early Parkinson's from Common Touch Gestural Interactions
作者单位：中国科学院、中国科学院大学、北京协和医院、IBM沃森研究院、纽约州立大学石溪分校
帕金森病（PD）是一种慢性神经系统疾病，容易导致渐进性残疾，严重影响患者的生活质量。虽然早期干预可以有显著的改善，但由于早期症状的温和性和传统筛查和诊断方法的高要求，帕金森病诊断往往被延误。本研究通过对用户在智能手机上常见的触摸手势交互进行感知和分析，探讨了检测早期PD患者运动障碍的可行性和准确性。研究人员研究了四种常见的手势，包括快速滑屏，图形解锁，汉字手写输入，手指捏合操作等，提出了一套捕捉PD运动手势的功能。通过102名受试者（35名早期PD受试者和67名年龄匹配的对照者）的研究，该方法在区分早期PD受试者和健康对照者，敏感性和特异性分别达到了0.89和0.88（对此值为什么高的一个说明最好补充一下）。该研究有望推进在日常生活中对帕金森疾病的早期预警和实时监控。
常见的触摸手势（图片来源祥见附录[2]）
6
论文题目：SmartEye: Assisting Instant Photo Taking via Integrating User Preference with Deep View Proposal Network（最佳论文提名奖）
作者单位：中国科学院软件研究所、中国科学院大学、纽约州立大学石溪分校、Adobe研究院、字节跳动人工智能实验室
照片构图是一个常见但是富有挑战性的任务，人们希望拍摄出高质量的照片，然后在朋友圈、微博、推特、脸书、Ins等社交媒体上分享。然而，拍摄一张好看的照片并没有那么容易，“为什么我拍出来的照片不如别人的好看？”——不同的构图水平的人们拍摄出来的照片效果可能是天差地别的。一张好照片需要拍照的人在构图技巧方面有一定的摄影基础，但是普通人和摄影初学者可能并不具备这些技能。如何帮助非专业的用户进行实时的拍照构图呢？ 该项目团队提出了一个构图推荐网络（View Proposal Network，VPN）来做到这一点，该网络由数百万张标注图像训练而来，可以接收一张照片作为输入，输入得分TopN的推荐构图，在一系列标准数据集上达到了state-of-the-art的水准。同时，该网络可以达到75+FPS的刷新率，可以满足人眼感知范围内实时推荐的需求。通过使用该网络作为Base model，设计了一个新颖的交互工具——SmartEye。它可以帮助用户实时的进行拍照和构图，并且提供了众多交互式的功能帮助用户进行探索和发掘更有趣的构图方式。
SmartEye—实时拍照和构图，提供了众多交互式帮助用户进行探索和发掘更有趣的构图方式（图片来源祥见附录[2]）
7
论文题目：Understanding and Modeling User-Perceived Brand Personality from Mobile Application UIs
作者单位：香港科技大学
设计师们努力通过创造独特的品牌个性，使他们的移动应用在竞争激烈的市场中脱颖而出。但是，目前还不清楚用户是否可以通过查看应用商店中的几个用户界面（UI）屏幕截图来形成品牌个性的一致印象，以及是否可以通过计算方式对此过程进行建模。为了弥合这一差距，研究人员首先收集了318个应用程序用户对UI的品牌个性的评估，并从统计上确认用户可以达成一致。为了进一步模拟用户如何直观地处理移动用户界面，研究人员计算了用户界面描述符号，包括元素级和页面级的颜色、组织和纹理。研究人员将这些描述输入计算模型，实现了预测感知品牌个性的高精度（mse=0.035和r2=0.78）。这项工作可以通过突出贡献视觉因素的品牌个性创造，并提供快速和低成本的设计反馈，使设计师受益。
Google Play应用商店中的应用程序界面截图（图片来源祥见附录[2]）
8
论文题目：Design and Evaluation of Service Robot's Proactivity in Decision-Making Support Process
作者单位：香港科技大学、韩国东国大学、上海交通大学密西根学院
随着服务机器人被希望可以在公共场所提供决策支持（DMS），设计机器人提供辅助的方式变得越来越重要。例如，主动或被动提供商品购买建议的机器人商店助理可能会影响客户的购物体验。在研究中，研究人员提出了一个预期-自治策略（anticipation-autonomy policy）框架，该框架对DMS环境下服务机器人的三个主动性（高、中、低）级别进行了建模。研究人员对36名参与者进行了一项被试内实验，以评估DMS机器人的主动性对用户感知和交互行为的影响。结果表明，高度主动的机器人被认为是不合适的，尽管人们可以从中获得丰富的信息。具有中等主动性的机器人有助于减少决策空间，同时保持用户的参与感。最不主动的机器人给了用户更多的控制，但可能无法实现它的全部功能。最后，研究人员对服务机器人的工作方式进行了设计考虑。
高主动性机器人（图片来源祥见附录[2]）
9
论文题目：Reading Face, Reading Health: Exploring Face Reading Technologies for Everyday Health
作者单位：复旦大学、加利福尼亚大学
随着计算机视觉、人工智能（AI）和移动技术的进步，在日常环境中，通过计算机化面部阅读技术（FRT）了解一个人的健康已经在技术上可行。然而，如何为日常健康实践设计基于FRT的应用程序仍未得到探索。本文介绍了一项名为Faced的技术探针的设计研究，这是一项基于中医面部诊断方法的移动健康检查应用程序。一项针对10名参与者的现场试验表明了潜在的使用模式，并强调了在日常健康中使用FRT的一些关键设计问题，包括适应性、实用性、敏感性和可靠性。最后，研究人员讨论了设计含义，以解决将FRT完全融入日常健康实践的挑战。
面部界面（为尊重素材人物肖像权，本文做了打码处理，图片来源祥见附录[2]）
10
论文题目：ElasticVR: Providing Multilevel Continuously-Changing Resistive Force and Instant Impact Using Elasticity for VR
作者单位：国立台湾大学（台湾）、日本东京大学
阻力（例如，由于物体弹性）和冲击（例如，由于反冲）是人们日常生活中常见现象。然而，由于用户的移动，阻力不断变化，而当事件触发时，冲击会立即发生。目前的虚拟现实触觉方法仍然无法提供这些反馈。本研究提出了一种由弹性带、伺服电机和机械制动器组成的可伸缩装置ElasticVR，以提供连续的阻力和对使用者手部瞬间发生的冲击，增强虚拟现实的真实性。通过改变弹性带的长度和延伸距离这两个物理性质，ElasticVR为现实和多用途的虚拟现实应用分别提供了无延迟的多级阻力和无延迟的冲击力。通过力觉研究，观察了使用者对抵抗力和冲击力的分辨能力，并根据结果建立了原型。一项虚拟现实经验研究进一步证明，弹性虚拟现实的阻力和冲击力均优于现有的现实方法。还演示了使用ElasticVR的应用。
前臂佩戴的ElasticVR原型（图片来源祥见附录[2]）
11
论文题目：Measuring the Influences of Musical Parameters on Cognitive and Behavioral Responses toAudio Notifications Using EEG and Large-scale Online Studies
作者单位：国立交通大学（台湾）
很多研究已经评估了各种音频通知的设计，然而，关于这些通知是如何工作的没有更深入的研究，特别是在用户的认知状态方面，而且，很少评估音频通知的研究涉及多种不同环境和大量用户参与。本项研究进行了脑电图研究（N = 20）和在线研究（N = 967），以加强对三个音乐参数 - 旋律（简单，复杂），音高（高，低）和节奏（快速，慢速）的理解 - 影响用户的认知和行为。有8种不同的通知，具有这些参数的不同组合。在线研究分析了用户特定和环境信息对用户听取这些通知时的行为的影响。结果表明，节奏和音高对用户认知和行为的速度和强度（准确性）有主要影响。
写在最后
以上是百度AI交互设计院对CHI 2019来自中国的人机交互力量的展示的梳理，包括“HCI in China”工作坊的情况、中国机构发表paper论文和poster论文的情况、部分研究成果的简要介绍。希望有助于您快速了解中国人机交互的研究机构和相关研究领域，欢迎感兴趣的您与我们互动留言讨论。
祝福中国的HCI力量越来越强大。
关于CHI 2019，百度AI交互设计院后续还会有更加精彩的分享内容，请您持续关注！
附录：
[1] 视频来源：
http://pi.cs.tsinghua.edu.cn/research/
[2] 图片来源：
“部分研究成果”中图片来源于各论文
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