ACM CHI 计算机系统人机交互大会是人机交互（HCI）领域最重要的国际会议。每年，CHI会议都会汇集来自世界各地、不同文化、背景和地位的研究人员和从业人员，他们的首要目标是利用交互式数字技术让世界变得更美好。
2023年的CHI会议在德国汉堡举行，本文将总结和回顾本次会议中一些最引人注目的顶尖论文分享文章，并探讨它们在人机交互领域的重要意义和影响。通过对这些文章的概括和分析，我们将了解到当前人机交互研究的热点问题、应用场景和未来发展方向。
通过跨设备传感实现语音手势识别
Enabling Voice-Accompanying Hand-to-Face Gesture Recognitionwith Cross-Device Sensing
语音交互是耳机、智能手表等可穿戴设备上的一种自然、全时可控的交互方式。但受限于语音中模态信息的隐含性和自然语言理解技术，语音交互中的模态控制（例如唤醒状态）仍然存在一些挑战性问题。用户需要需重复唤醒词以主动切换模态或目标设备，这给交互带来了额外的负担。
研究内容
在本文中，作者研究了伴随语音的面部手势（VAHF, Voice-Accompanying Hand-to-Face Gesture）作为平行输入信道增强传统语音交互的可能性。研究中选取面部手势作为研究对象，因为面部手势通常被认为与语音交互密切相关，且更容易产生可感知的声学特征（例如，“捂嘴”会改变人声的频响分布；“手竖在嘴巴一侧”会阻挡声音传播，造成左右响度差异）。研究过程
首先邀请12名用户进行头脑风暴实验，来发散出一些在人们心中约定俗成的跨可穿戴设备手势，但这些手势必须是静态的、持久的，以满足“语音伴音”的性质。从手势的可用性、社交接受度、消歧性、费力度的维度对上述脑暴收集到的手势全集进行分析，选取一些代表性VAHF手势作为目标手势集。受邀用户在可用性(U)，社会接受度，疲劳度和消歧度四个维度上的主观评分（1-7）的平均值±标准差显示在每个草图的底部，最终确定了八个手势作为手势合集，用于跨设备感知研究。
在传感方案上，研究中创新地提出了一种跨设备（降噪耳机、手表、智能指环等商用设备）、多通道（人声、超声、惯性）手势动作识别模型。这一模型在8个VAHF手势9分类（包括空类）的数据集上取得了91.5%的准确率，在只包含3个动作的精简数据集中取得了97.3%的准确率，展现了VAHF手势较好的可用性与可扩展能力。
论文的最后讨论了基于VAHF手势的语音交互设计，包括通过更灵活的语音交互触发与打断流程设计、快捷键绑定、视觉信息指向性绑定等的实现方式模型，并且对于这些设计进行了评估和优化方式总结。
不妨碍手掌侧的全手电触觉反馈
Full-hand Electro-Tactile Feedback without Obstructing PalmarSide of Hand
研究内容这个研究提出了一种技术，可以在保持手掌侧自由活动的同时，向手的掌侧提供触觉反馈，从而在与物理对象交互时保持手的灵活性。这项技术通过仅对手背和手腕施加电触觉刺激实现。在这种方法中，手掌侧没有电极，而是通过将电极放置在用户手掌的外部，并将电流传导至正中/尺神经的战略位置，从而在手的掌侧产生触觉反馈。在进行用户研究的过程中，证明了这种方法可以为手掌侧的11个不同位置提供触觉反馈，同时确保用户能够自由地使用他们的手掌进行灵巧的操作。这项技术为一些新的应用场景提供了支持，例如在进行灵巧活动时提供触觉通知，或者在强烈依赖物理道具的虚拟现实体验中使用。
研究过程
研究邀请了10名用户进行研究，确认了触觉感知的位置。虽然其中93.3%感觉最强烈的点位于掌侧，但手指骨节之间的感觉会产生重叠，穿透至手背侧。
论文解释了与该技术相关性较高的概念，并具体分析了六个克服在手掌前部多点创建触觉的挑战的方式，研究中参考了大量文献并不断对于原型进行调整，针对可能互相矛盾或影响的问题结合解决方式，最终模型在用户的手背侧设置了空间差异较小（感觉集中）的11个位置，介绍了实现该技术的具体硬件电路设计，其可通用性以及可提升改进之处。
研究中提出了一些依靠该技术可实现的AR与VR拓展设计，并使用用户测试、访谈等一系列用户研究方法，调查了用户在这一技术辅助下的虚拟现实环境中的体验。
机械电路：用集成电子元件、机械结构和磁铁增强激光切割物体
MechCircuit: Augmenting Laser-Cut Objects with Integrated Electronics, Mechanical Structures and Magnets
研究内容
激光切割彻底改变了个人制作原型的方式。通过采用不同的材料，这些物体可以具有可变属性，并通过整合电子电路实现交互性。然而，激光切割物体中的电路总是受到限制的运动，这阻碍了激光切割实现具有更复杂可动功能（如机械装置）的交互式原型。研究中提出MechCircuit，一种用激光切割制作机械电子物体的设计和制造流程，并利用钕磁体的磁性和导电性质将电子和机械结构关节整合到原型中。文中探讨了技术参数并评估了制造流程的可用性，并为非专业用户组织了一个用户观察研讨会。通过交互原型示例，该研究证明了MechCircuit作为一种有用且具有启发性的原型制作方法的可行性。
研究过程论文介绍了MechCircuit的理论基础和支撑背景，介绍了“可变换结构的交互式对象、与磁性材料的相互作用”等核心相关概念。
作者详细展开了MechCircuit的基本整合原则与实现不同机制的机械电路结构。
原型制作方法：在软件上进行模拟确认电路连接后，采用激光切割和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）来制造结构，并嵌入用磁铁，喷上导电银墨来形成电子电路；最后对于单片机板、传感器进行安装和程序上传并组装整个结构使其顺利运转。
为了确认一些技术参数，如电路和磁性结构链接的稳定性和移动所需要的外力，导电路径的电阻、补偿槽的具体宽度等等，作者改变了一些参数来测试一些具体结构的可用性，并得到规范后的最佳选用范围。
将这些模块化的机械电路结构进行组合，并添加一些辅助传感器如舵机、led灯带、人体红外传感器等等，为机械与电路结构方面的新手提出了一种快速的模板。
总 结
根据CHI的审稿要求，本文总结整理了一些获奖论文的内容常见方向，这些方向可能包括但不限于下图中的几个方面。
这些主题下的论文往往呈现最前沿的研究进展、创新应用和未来趋势，为我们揭示了人机交互领域的潜力和可能性。在这些研究中，人工智能技术被广泛应用作为辅助手段。CHI会议中的多项研究可以作为我们深入了解人机交互领域的研究趋势和前沿技术的参考资料，同时也为处在技术变革中的设计师提供了启示和灵感。
