在设备中整合活体生物以实现基于关怀的交互

文献标题

Integrating Living Organisms in Devices to Implement Care-based Interactions

文献信息

• 主题领域: 人机交互设计、关怀型设备设计、生活材料的应用
• 关键词: 活体生物、关怀交互设计、黏菌、互动关系、界面技术、电子设备周期、用户设备关系、互利共生、可持续设计、慢技术

研究背景与问题

• 问题及挑战:

  • 大多数电子设备设计追求高效与隐形性，导致用户将设备视为无生命的物体，缺少对其的情感连接，忽视设备报废后的环境影响。
  • 虚拟设备（如电子宠物）虽然能部分激发用户的关怀，但缺乏真实生命的互动性，易导致用户的疏离。

• 重要性:

  • 当前电子垃圾问题严重，每年数百万吨电子废弃物被丢弃。
  • 关怀型互动设备可能促进用户与设备形成情感连接，从而延长设备生命周期，减少环境负担。

• 研究动机与相关工作:

  • 以往研究尝试通过慢技术、摩擦式用户界面设计等方式重新构建用户与设备的关系，但这些方法仍多以虚拟方式或非生命材料为主。
  • 本研究尝试将活体生物（黏菌）嵌入设备功能中，以探索这种具备生命特性的设计如何改变用户与设备的关系。

解决方案

• 提出的解决方案:

  • 将一种黏菌（Physarum Polycephalum）融入智能手表，使其作为核心的功能组件：黏菌需要在用户的关怀下生长成为一条导电电路开关，以启用心率传感器。

• 创新点:

  • 首次探索活体生物嵌入实际可穿戴设备中的技术与设计方法。
  • 建立关怀互动的全新模式，通过用户对生物环境的支持，与设备建立双向的情感连接。
  • 设计结合黏菌的生命特征（如可休眠与复苏），形成周期性的互动体验。

• 实施步骤:

  • 黏菌手表原型设计:
    • 配备透明容器，用于存储黏菌并允许用户喂水与燕麦片。
    • 设计电路，使导电的黏菌生长程度控制心率传感器的可用性。
  • 技术实现:
    • 黏菌作为导线，通过感应电阻变化监测其导电性。
    • 电子元件包括OLED显示屏、微控制器以及心率传感器等。
  • 用户实验:
    • 参与者佩戴手表体验9-14天，记录其对设备与黏菌互动的感受，包括关怀与忽视两个阶段。

研究成果

• 具体成果:

  • 用户形成了强烈的责任感，关怀过程被描述为“责任的课程”。
  • 黏菌的生长激发了参与者的情感反应，例如愉悦、内疚和责任感。
  • 用户与设备形成了“共生”关系：用户给予黏菌关怀，设备为用户提供功能回报。

• 与现有解决方案的比较:

  • 设备中的活体生物使人与设备之间的关系更具物理化与情感性。
  • 与传统设备相比，黏菌设备增加了用户的情感参与度；与虚拟设备（如电子宠物）相比，黏菌设备的生命特性提供了更真实的互动体验。

• 实验或评估结果:

  • 用户对设备的情感反应:
    • 黏菌的颜色、气味等特性触动了参与者的感官和情感。
    • 关怀阶段比忽视阶段更能引发高度的设备使用参与度。
  • 黏菌成长与干预:
    • 平均需要约12.67小时完成导线生成。
    • 忽视环境后，黏菌进入休眠状态，用户可通过补充水和食物令其复苏。

• 局限性与未来方向:

  • 局限性:
    • 新奇效应可能对用户体验产生积极影响。
    • 使用环境（如光照和温度）的变化可能引起黏菌生长的差异性。
    • 用户体验主要来源于短期观察，长期关怀反应尚需研究。
  • 未来研究方向:
    • 探讨黏菌以外的生物嵌入设备的可能性。
    • 深入研究不同性别和文化背景下关怀互动的差异性。
    • 开发更多样化的关怀互动设备原型，例如家用电器或教育设备。

总结和设计建议

• 总结:

  • 将活体生物融入电子设备的核心功能，可以激发用户的责任感和情感反应，改变人机关系。
  • 此类设计在可持续消费、电子设备普及与技术伦理等领域具有深远启示。

• 设计建议:

  • 强调生物的特性与状态展示，使用户充分感知到设备的生命特质。
  • 注重设计中组织与用户的互利共生关系。
  • 利用生物的不确定性为设备交互带来更多可能性，而非局限于传统高效、可预测的设计框架。
  • 优化设备的可视化和开放性，让更多用户参与关怀互动。
  • 将环境与生态保护理念纳入设计考量，确保设备与材料的可持续性。