인간 중심 컴퓨팅

인간 중심 컴퓨팅(human-centered computing, HCC)은 혼합 주도형 인간-컴퓨터 시스템의 설계, 개발 및 배포를 연구한다. 이는 인간을 이해하는 것과 계산 인공물을 설계하는 것 모두와 관련된 여러 분야의 융합에서 나타났다. 인간 중심 컴퓨팅은 인간-컴퓨터 상호 작용 및 정보과학과 밀접하게 관련되어 있다. 인간 중심 컴퓨팅은 일반적으로 기술 사용 시스템 및 관행과 관련되어 있는 반면, 인간-컴퓨터 상호 작용은 컴퓨팅 인공물의 인간공학 및 사용성에 더 중점을 둔다. 그리고 정보과학은 정보의 수집, 조작 및 사용을 둘러싼 관행에 중점을 둔다.

인간 중심 컴퓨팅 연구자와 실무자는 일반적으로 컴퓨터 과학, 인간공학, 사회학, 심리학, 인지 과학, 인류학, 언론정보학, 그래픽 디자인, 산업 디자인과 같은 하나 이상의 분야 출신이다. 일부 연구자는 인간이 계산 기술을 중심으로 삶을 채택하고 조직하는 방식에 중점을 두어 개인으로서 그리고 사회 집단으로서 인간을 이해하는 데 중점을 둔다. 다른 연구자는 새로운 계산 인공물을 설계하고 개발하는 데 중점을 둔다.

 개요 

 범위 
HCC는 인간의 활동을 지원하는 컴퓨팅 시스템의 설계 및 구현과 관련된 다양한 분야 간의 기존 격차를 해소하는 것을 목표로 한다. 한편, 이는 사람들이 컴퓨터 기술을 사용하는 장치 또는 시스템과 직접 상호 작용하는 응용 프로그램에서 컴퓨터를 사용하는 모든 분야에 적용되는 일련의 방법론이다.

HCC는 개인, 사회 및 문화적 측면을 고려하고 정보 설계, 인간 정보 상호 작용, 인간-컴퓨터 상호 작용, 인간-인간 상호 작용, 컴퓨팅 기술과 예술, 사회 및 문화적 문제 간의 관계와 같은 문제를 다루는 효과적인 컴퓨터 시스템 설계를 촉진한다.

 HCC 주제 
미국 국립과학재단(NSF)은 "인간, 컴퓨터 및 환경으로 구성된 3차원 공간"으로 3차원 연구를 정의한다. NSF에 따르면, 인간 차원은 개인의 요구를 지원하는 연구에서부터 목표 지향적 집단으로서의 팀, 그리고 연결된 사람들의 비정형적 집합으로서의 사회에 이른다. 컴퓨터 차원은 고정된 컴퓨팅 장치에서부터 모바일 장치, 그리고 주변 물리적 환경에 내장된 시각/오디오 장치의 컴퓨팅 시스템에 이른다. 환경 차원은 이산 물리적 컴퓨팅 장치에서부터 혼합 현실 시스템, 몰입형 가상 환경에 이른다. 해당 분야의 주제 예시는 아래에 나열되어 있다.

 HCC 분야 주제 목록 
 인터넷 기반 정보 시스템, 그리드, 센서 기반 정보 네트워크, 모바일 및 웨어러블 정보 기기에 걸쳐 분산 환경에서의 문제 해결.
 음성, 텍스트, 그래픽, 제스처, 움직임, 촉각, 소리 등의 조합을 사람과 기계가 서로 통신하는 데 사용하는 멀티미디어 및 멀티모달 인터페이스 인터페이스.
 지능형 인터페이스 및 사용자 모델링, 정보 시각화, 다양한 디스플레이 기능, 모달리티, 대역폭 및 지연 시간을 수용하기 위한 콘텐츠 적응.
 재난 대응 팀, 전자 상거래, 교육, 성공적인 노화 등 다양한 분야의 분산 환경에서 행동을 제어 및 조정하고 복잡한 문제를 해결하는 다중 에이전트 시스템.
 다양한 제약 조건(예: 화상 회의, 고대역폭 대 저대역폭 네트워크 간 협업 등) 하에 효과적인 컴퓨터 매개 인간-인간 상호 작용을 위한 모델.
 교차 모드 입력 및 출력을 지원하기 위한 멀티미디어 정보의 의미 구조 정의.
 특정 커뮤니티의 특별한 요구를 해결하기 위한 구체적인 솔루션.
 조직 경계, 국경 및 전문 분야를 넘어 혁신 및 지식 생성을 위한 지식 집약적이고 동적인 상호 작용을 가능하게 하는 협업 시스템.
 소셜 교정기, 정서 컴퓨팅 및 경험 캡처와 같은 혁신적인 아이디어를 포함하여 사회적 상호 작용을 지원하고 향상시키는 새로운 방법.
 정부 기관 또는 기업과 같은 사회 조직이 새로운 정보 기술 도입에 어떻게 대응하고 형성하는지에 대한 연구, 특히 과학적 이해 및 기술 설계를 개선하는 것을 목표로 한다.
 온톨로지를 사용하여 상호 행동에 대한 인간과 컴퓨터의 이해 사이의 의미론적 모호성을 해결하는 지식 기반 인간-컴퓨터 상호 작용
 두 개념 간의 의미론적 관련성을 측정하기 위해 인간의 힘을 활용하는 인간 중심 의미론적 관련성 측정

 인간 중심 시스템 
인간 중심 시스템(HCS)은 인간 중심 컴퓨팅을 위해 설계된 시스템이다. 이 접근 방식은 마이크 쿨리가 그의 저서 Architect or Bee?에서 루카스 플랜과의 작업 경험을 바탕으로 개발했다. HCS는 인간 활동과 관련된 대화형 시스템의 설계에 중점을 둔다. 클링(Kling) 외 연구진에 따르면, 미국 과학기술위원회의 컴퓨팅, 정보 및 통신 위원회는 인간 중심 시스템, 즉 HCS를 고성능 컴퓨팅 프로그램의 다섯 가지 구성 요소 중 하나로 식별했다. 인간 중심 시스템은 인간 중심 자동화라는 용어로 지칭될 수 있다. 클링 외 연구진에 따르면 HCS는 "다음과 같은 시스템"을 의미한다.
 시스템이 지원하는 인간 작업 분석을 기반으로 한다.
 인간의 이점 측면에서 성능을 모니터링한다.
 인간의 기술을 고려하여 구축된다.
 변화하는 인간의 요구에 쉽게 적응할 수 있다.

또한 클링 외 연구진은 시스템을 분류할 때 고려해야 할 인간 중심성의 네 가지 차원을 정의한다. 인간 중심 시스템은 대상 사회 조직의 복잡성과 작업 및 정보를 구조화하는 다양한 사회 단위들을 분석해야 한다. 인간 중심성은 시스템의 속성이 아니라 특정 시스템의 이해 관계자 그룹이 시스템의 이점을 평가하는 과정이다. 시스템의 기본 아키텍처는 인간과 기계 간의 현실적인 관계를 반영해야 한다. 시스템이 설계된 목적과 대상은 시스템의 설계, 평가 및 사용의 명시적인 부분이 되어야 한다.

 인간-컴퓨터 상호 작용 
인간-컴퓨터 상호 작용 (HCI) 분야에서 "사용자 중심"이라는 용어는 일반적으로 사용된다. 이 접근 방식의 주요 초점은 사용자 요구를 철저히 이해하고 해결하여 설계 프로세스를 이끄는 것이다. 그러나 인간 중심 컴퓨팅(HCC)은 주로 사용자 인터페이스 및 상호 작용을 다루는 사용성공학, 인간-컴퓨터 상호 작용, 인간 요인과 같은 기존 영역을 넘어선다. 전문가들은 HCC를 전통적인 HCI 관행에 비해 학습 과학, 사회과학, 인지 과학, 지능형 시스템과 같은 분야를 더 광범위하게 통합하는 학문으로 정의한다.

인간 중심 컴퓨팅(HCC)의 개념은 컴퓨터 과학의 하위 학문 분야를 넘어 컴퓨터 관련 연구 영역에서 필수적인 측면으로 간주된다. HCC 관점은 "컴퓨팅"이 다양한 작업을 가능하게 하는 유형의 테크놀로지를 포괄하는 동시에 중요한 사회적, 경제적 영향력을 행사한다는 점을 인정한다.

또한 데르토우조스는 HCC가 사용자가 쉽게 탐색할 수 있는 인터페이스라는 개념을 넘어 자연스러운 상호 작용, 자동화, 개인화된 정보 검색, 협업 기능 및 사용자 지정이라는 다섯 가지 기술을 전략적으로 통합하여 어떻게 확장되는지 설명한다.

HCC의 범위가 광범위하지만, HCC 시스템 및 알고리즘 설계 프로세스의 핵심을 구성하는 세 가지 기본 요소가 제안된다.

 사회적, 문화적 고려 사항.
 인간 능력의 직접적인 증강 및 고려.
 적응성은 핵심 기능이다.

HCC 응용 프로그램을 위한 시스템 및 알고리즘 설계에서 이러한 요소들을 준수하면 다음과 같은 특성이 나타날 것으로 예상된다.

 배포의 사회적, 문화적 맥락에 부합하는 반응적인 행동.
 다양한 센서의 입력을 통합하고 다양한 매체를 통해 출력으로 통신.
 다양한 개인을 위한 접근성.

 멀티미디어에서의 인간 중심 활동 
섬네일|다지류가 만든 위키마니아 인간 중심 디자인 시각화.

멀티미디어에서의 인간 중심 활동(HCM')은 다음에 따라 미디어 생산, 주석 달기, 구성, 보관, 검색, 공유, 분석 및 통신으로 간주될 수 있으며, 이는 생산, 분석 및 상호 작용의 세 가지 영역으로 분류될 수 있다.

 멀티미디어 생산 
멀티미디어 생산은 미디어를 만드는 인간의 작업이다. 예를 들어, 사진 촬영, 오디오 녹음, 리믹스 등. HCM에서 관련된 미디어 생산의 모든 측면은 인간을 직접적으로 포함해야 한다. 멀티미디어 생산에는 두 가지 주요 특징이 있다. 첫 번째는 문화적 및 사회적 요인이다. HCM 생산 시스템은 문화적 차이를 고려해야 하며, 배치될 문화에 따라 설계되어야 한다. 두 번째는 인간의 능력을 고려하는 것이다. HCM 생산에 참여하는 사람들은 생산 과정 중 활동을 완료할 수 있어야 한다. 인간 중심 멀티미디어(HCM) 분야의 멀티미디어는 사진, 오디오 녹음, 리믹스를 포함한 다양한 형태의 미디어 제작 및 개발에 전념한다. HCM을 차별화하는 것은 생산 과정 전반에 걸쳐 인간의 적극적인 참여를 강조한다는 점이다. 이는 HCM 시스템을 특정 문화적 맥락에 맞게 조정하기 위해 문화적 차이를 고려해야 함을 의미한다. 또한 HCM 생산 성공의 핵심 요소는 인간의 능력을 효과적으로 인식하고 활용하는 데 있다. 이는 적극적인 참여를 가능하게 하고 모든 생산 활동의 효율적인 완료를 보장한다.

 멀티미디어 분석 
멀티미디어 분석은 인간 활동과 사회적 행동 전반에 대한 자동 분석인 HCM 애플리케이션의 한 유형으로 간주될 수 있다. 인간 커뮤니케이션을 촉진하고 향상시키는 것부터 전문, 엔터테인먼트 및 개인 영역에서 정보 접근 및 검색을 개선하는 것까지 잠재적인 관련 사용 영역이 광범위하다. 인간 중심 멀티미디어(HCM)의 멀티미디어 분석 분야는 인간 활동 및 사회적 행동을 자동으로 분석하는 것을 포함한다. 이 응용 분야는 개인 간의 의사소통을 개선하고 전문, 엔터테인먼트 및 개인 환경에서 정보 접근성을 향상시키는 것을 포함하여 광범위한 영역을 포괄한다. 멀티미디어 분석 활용 가능성은 광범위하며, 단순한 분류를 넘어 인간 행동에 대한 미묘한 이해를 달성한다. 이를 통해 시스템 기능을 향상시키고 사용자에게 개선된 경험을 제공할 수 있다.

 멀티미디어 상호 작용 
멀티미디어 상호 작용은 HCM의 상호 작용 활동 영역으로 간주될 수 있다. 사람들이 서로 어떻게, 왜 상호 작용하는지 이해하는 것이 매우 중요하다. 그래야 그러한 커뮤니케이션을 촉진하고 사람들이 자연스러운 방식으로 컴퓨터와 상호 작용할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 자연스러운 상호 작용을 달성하려면 잠재적인 문화적 배경 차이 때문에 문화적 차이와 사회적 맥락이 고려해야 할 주요 요인이다. 예를 들어, 상호 작용이 물리적으로 위치하고 실시간으로 이루어지는 대면 커뮤니케이션; 상호 작용이 물리적으로 원격이지만 실시간으로 유지되는 라이브-컴퓨터 매개 커뮤니케이션; 인스턴트 SMS, 이메일 등과 같은 비실시간 컴퓨터 매개 커뮤니케이션이 있다.

 인간 중심 설계 프로세스 
인간 중심 설계 프로세스는 디자인에 사용되는 문제 해결 방법이다. 이 프로세스는 먼저 사용자에게 공감하여 제품의 대상 고객에 대해 배우고 그들의 요구 사항을 이해하는 것을 포함한다. 공감은 연구로 이어지고, 대상 고객에게 당면한 제품에 대한 목표를 더 깊이 이해하기 위해 구체적인 질문을 한다. 이 연구 단계에는 제품 시장에서 더 많은 디자인 기회를 찾기 위한 경쟁사 분석도 포함될 수 있다. 디자이너가 사용자 및 제품 디자인 시장에 대한 데이터를 수집하면, 아이디어 발상 단계로 넘어가 스케치와 와이어프레임을 통해 디자인 솔루션을 브레인스토밍한다. 와이어프레임은 정보 아키텍처, 공간 할당 및 콘텐츠 기능에 중점을 둔 사용자 인터페이스의 디지털 또는 물리적 그림이다. 결과적으로 와이어프레임에는 일반적으로 색상이나 그래픽이 없으며 인터페이스의 의도된 기능에만 초점을 맞춘다.

인간 중심 설계 프로세스를 마무리하는 두 가지 최종 단계가 있다. 와이어프레임 또는 스케치 후 디자이너는 일반적으로 종이 스케치 또는 저정밀 와이어프레임을 고정밀 프로토타입으로 전환한다. 프로토타이핑을 통해 디자이너는 디자인 아이디어를 더 탐색하고 전반적인 디자인 개념에 집중할 수 있다. 고정밀은 프로토타입이 상호 작용 가능하거나 "클릭 가능"하며 실제 응용 프로그램을 시뮬레이션한다는 것을 의미한다. 디자인의 고정밀 프로토타입을 만든 후 디자이너는 사용성 테스트를 수행할 수 있다. 여기에는 제품의 대상 고객을 대표하는 참가자를 모집하여 실제 제품을 사용하는 것처럼 프로토타입을 진행하도록 하는 것이 포함된다. 사용성 테스트의 목표는 개선이 필요한 디자인의 문제점을 식별하고 실제 사용자가 제품과 어떻게 상호 작용하는지 분석하는 것이다. 효과적인 사용성 테스트를 실행하려면 사용자의 행동과 결정을 기록하고 사용자가 프로토타입을 사용하는 동안 큰 소리로 생각하도록 하는 것이 필수적이다.

 경력 

 학술 프로그램 
인간 중심 컴퓨팅이 점점 더 인기를 얻으면서 많은 대학에서 대학원생 및 학부생을 위한 HCC 연구 및 학습을 위한 특별 프로그램을 만들었다.

 사용자 인터페이스 디자이너 

사용자 인터페이스 디자이너는 일반적으로 관련 학위 또는 높은 수준의 지식을 가진 개인으로, 테크놀로지, 인지 과학, 인간-컴퓨터 상호 작용, 학습 과학뿐만 아니라 심리학 및 사회학에 대한 지식도 가지고 있다. 사용자 인터페이스 디자이너는 대화형 소프트웨어 응용 프로그램의 전반적인 사용성을 고려하고 상호 작용 디자인 및 프런트 엔드 개발을 강조하는 사용자 중심 설계 방법론 및 애자일 개발 프로세스를 개발하고 적용한다.

 정보 아키텍트 (IA) 

정보 아키텍트는 주로 사용자 및 비즈니스 요구 사항을 이해하여 이러한 요구 사항을 가장 잘 충족시키기 위해 정보를 구성하는 작업을 수행한다. 특히 정보 아키텍트는 종종 프로젝트 팀에서 기술 및 창의적 개발 간의 핵심 가교 역할을 한다. IA의 관심 분야에는 검색 스키마, 메타데이터 및 분류법이 포함된다.

 프로젝트 

 NASA/에임스 계산 과학 부서 
섬네일|NASA 화성 프로젝트
NASA/에임스 계산 과학 부서의 인간 중심 컴퓨팅(HCC) 그룹은 하우턴-화성 프로젝트(HMP)의 구성원으로서 하우턴에서 연구를 수행하여 아날로그 연구를 통해 화성에서 어떻게 살고 일할지 결정하고 있다.
 HMP/카네기 멜런 대학교(CMU) 필드 로봇 공학 실험—HCC는 과학자들을 돕는 로봇을 위한 기회를 지정하기 위해 하우턴의 HMP/CMU 필드 로봇 공학 연구 프로그램 연구원들과 협력하고 있다. 이 프로젝트의 연구원들은 횡단 중 작업을 문서화하는 병렬 조사를 수행했다. 사람, 도구 및 작업 환경을 나타내는 도구를 사용하여 시뮬레이션 모듈이 구축되었으며, 이는 화성 현장 작업에서 과학자들을 돕는 로봇의 부분적 컨트롤러 역할을 할 것이다. 인간, 컴퓨팅 및 환경을 모두 고려할 때 HCC 분야의 이론과 기술이 지침이 될 것이다.
 인간 우주 탐사의 민족지학—HCC 연구소는 과학자의 현장 생활의 모든 측면을 다루는 과학 현장 작업에 대한 민족지학 연구를 수행하고 있다. 이 연구에는 하우턴의 참가자로서 관찰하고 HCC 연구소의 경험에 대해 쓰는 것이 포함된다. 그런 다음 HCC 연구소는 사람들이 시간, 공간 및 물체를 조직하는 방식과 목표를 달성하기 위해 서로 관련되는 방식에서 패턴을 찾는다. 이 연구에서 HCC 연구소는 학습 및 개념 변화에 중점을 둔다.

 애리조나 주립 대학교 인지 유비쿼터스 컴퓨팅 센터(CUbiC) 
섬네일|최초 발명가 데이비드 헤이든과 노트 테이커 장치
인간 중심 컴퓨팅의 원리를 기반으로 하는 애리조나 주립 대학교의 인지 유비쿼터스 컴퓨팅 센터(CUbiC)는 보조, 재활 및 건강 관리 응용 프로그램을 개발한다. 2001년 세투라만 판차나탄이 설립한 CUbiC 연구는 멀티미디어 컴퓨팅의 세 가지 주요 영역인 감지 및 처리, 인식 및 학습, 상호 작용 및 전달에 걸쳐 있다. CUbiC는 다학제적 연구를 강조하고 기술 설계 및 개발의 중심에 개인을 둔다. 이러한 기술의 예로는 시각 장애가 있는 학생들이 교실 수업을 따라가고 필기하는 데 도움이 되도록 설계된 장치인 노트 테이커(Note-Taker)와 시각 장애인에게 햅틱 피드백을 통해 표정을 전달하는 비브로글러브(VibroGlove)가 있다.

2016년 CUbiC의 연구원들은 HCC와 인접한 새로운 패러다임인 "개인 중심 멀티미디어 컴퓨팅(Person-Centered Multimedia Computing)"을 소개했는데, 이는 인지 능력과 기술을 포함한 사용자의 요구, 선호도 및 행동 방식을 이해하여 자아 중심 기술을 설계하는 것을 목표로 한다. 개인 중심 멀티미디어 컴퓨팅은 개별적으로 설계되었음에도 불구하고 새로운 사용자에게 적응할 수 있는 기술을 만들기 위해 HCC의 멀티미디어 분석 및 상호 작용 측면을 강조한다.

 같이 보기 

 인지 과학
 컴퓨터 매개 통신
 맥락 인지
 크라우드소싱
 건강 정보 기술
 인간 기반 연산
 인간-컴퓨터 상호 작용
 정보과학
 소셜 컴퓨팅
 사회 관련 컴퓨팅
 유비쿼터스 컴퓨팅
 사용자 중심 설계

 각주 

 더 읽어보기 

 

 
 "HMP-99 Science Field Report" NASA 에임스 연구 센터

분류:정보과학
분류:응용심리학
분류:인간-컴퓨터 상호 작용