Wie sich Interface-Systeme in Zukunft entwickeln könnten

Mensch-Maschine-Interfaces entwickeln sich: Die Interaktion mit elektronischen Geräten wird wichtiger. Wir zeigen, worauf es bei MMIs ankommt und stellen ein 3D verformtes Touchinterface vor.

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Erinnern Sie sich noch an den Fernsprechtischapparat Typ FeTAp 615 der Deutschen Bundespost? Er wurde mit einer Wählscheibe bedient. Oder an das Cockpit des VW Golf II, das durch seine Druckknöpfe bestach? Damals waren Interface-Systeme eine herausragende, analoge Neuerung – doch heute? Die Realität wird dank Smartphones, Tablets, Wearables, VR- und Mixed-Reality-Brillen immer digitaler.

Ermöglicht wird die digitale Welt auch durch Mensch-Maschine-Interfaces, die als Vermittler zwischen Nutzer und Gerät von den Menschen inzwischen so intuitiv bedient werden, dass sie den meisten gar nicht mehr bewusst sind. Doch wenn die Menschen in Zukunft beispielsweise ihr autonomes Fahrzeug durch Gesten mit haptischem Feedback steuern sollen, dann benötigt es entweder eine Verbreitung von Gestensteuerung im Massenmarkt oder parallel eine weitere Interaktionsform beispielsweise über ein Touch-Display oder Sprache.

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Die Entwicklungstreiber für zukünftige MMIs

Da die Interaktion mit den verschiedenen Geräten immer mehr zur Grundlage unserer modernen Gesellschaft wird, müssen sich die Mensch-Maschinen-Schnittstellen in den kommenden Jahren in großen Schritten weiterentwickeln. Bestimmt werden diese Entwicklungen von mehreren Treibern:

• Personalisierung: Elektronische Geräte, die der Nutzer 24 Stunden, sieben Tage die Woche an sich tragen soll, müssen sehr persönlich und individuell gestaltet sein. Verglichen werden kann das mit einem wichtigen Schmuckstück wie dem Ehering oder Devices, die aus medizinischen Gründen getragen werden, wie zum Beispiel einem Hörgerät. Erst wenn sie diesen persönlich bedeutenden Status erlangen, können sie ihre volle Funktion entfalten.

• Effizienz: Essentiell für einen einwandfreien Gebrauch von Geräten ist die Energieversorgung. Im Moment birgt Leistung und Größe des Akkus eine entscheidende Limitierung für mobile Geräte, wie Mixed-Reality-Brillen. In Zukunft müssen solche Geräte effizienter mit der Energie haushalten und Akkus werden kompakter sowie leistungsstärker.

• Datenauswertung: Die Datenauswertung von elektronischen Geräten ist momentan rudimentär, wird aber sicherlich in den kommenden Jahren durch aufstrebende Felder wie Data Science und Artificial Intelligence einen starken Einfluss nehmen. Die Nutzer werden in Zukunft immer präzisere Informationen aus ihren Daten einfordern oder falls der Mehrwert zu gering ist, dies aus Gründen des Datenschutzes ablehnen.

• Multipoint: Interfaces und Sensoren werden vermehrt miteinander kommunizieren und schöpfen erst als gemeinsames Ökosystem ihr volles Potenzial aus. Daher werden sich Sensoren in nahezu allen Devices, wie beispielsweise Brillen, Schmuck, Kopfhörer, Kleidung, Schuhe oder Zahnbürsten, wiederfinden und Daten sammeln sowie untereinander austauschen.

• Seamless Interaction: Ziel der Entwicklung von MMIs ist ein nahtloses Zusammenspiel der Geräte, sodass der Nutzer so wenig wie möglich tun muss. Auch hier spielt das System von Sensoren eine große Rolle. Denn bei der Benutzereingabe werden alle verfügbaren Sensoren und Daten eingebunden und mit Hilfe von Big Data versucht, die Intention des Nutzers zu erkennen. Denn die beste Interaktion mit einem Gerät ist, wenn das Gerät erahnt, was der Nutzer will. Anfänge zeigen sich beispielsweise heute schon bei Wortvorschlägen, die Smartphones beim Eintippen von Nachrichten machen: Wenn man gegen Abend in einer Nachricht „Guten“ tippt, schlägt das Handy als potentielles nächstes Wort „Abend“ vor.

Das Bedürfnis nach multisensorischer Interaktion zwischen Mensch und Maschine sowie Mensch zu Mensch mit Hilfe von Maschinen wird weiter zunehmen.

Mensch-Maschine-Interface und neue Möglichkeiten

• Mixed Reality: Diese Technik stellt zusammen mit Brillen, wie beispielsweise der Microsoft HoloLens, Hologramme im Raum dar. Die Brille erfasst den ganzen Raum und ermöglicht Mixed Reality, in der Projektionen mit der physischen Welt interagieren können. Wenn beispielsweise ein Ball projiziert wird und der Nutzer diesen auf einen Tisch fallen lässt, würde sich der virtuelle Ball genauso wie ein realer verhalten und abprallen.

• Sprachsteuerung: Dank Siri von Apple, Alexa von Amazon und Cortana von Microsoft kann man heute schon viel besser mit Computern sprechen und Befehle geben als vor ein paar Jahren. Dennoch zeigen sie dem Nutzer noch recht schnell die technischen Grenzen auf: Von einer menschlichen Kommunikation ist man noch weit entfernt, denn Devices können momentan Daten nur verbal zurückspielen. Damit die Interaktion menschenähnlich wird, ist es also notwendig, zum einen die Spracherkennungsalgorithmen zu optimieren und zum anderen die Interpretation des Gesagten zu perfektionieren. Der Schritt in Richtung Zukunft ist es, passende Keywords zu hinterlegen, die das System interpretiert und entsprechend der Frage eine passende Antwort ausgibt.

• Displays und Touchscreens: Neue Interfaces wie Sprachsteuerung und Mixed-Reality-Brillen fechten den heute klassischen Touchscreen an, sodass dieses weiterentwickelt werden muss, um auf dem Markt weiter zu bestehen. 3-D-Touch (unterschiedliche Druckstufen bei Displays) und Haptik bieten hier viel Potential. Dadurch können verschiedene Oberflächenstrukturen auf einem flachen Display haptisch simuliert werden und man kann beispielsweise Buttons erfühlen. Durch die Weiterentwicklung des haptischen Feedbacks und des 3-D-Touchs werden herkömmliche Buttons in den nächsten Jahren immer uninteressanter, da sie nahezu nahtlos in die Oberflächenstrukturen integriert werden können.

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