Телеприсутствие относится к набору технологий , которые позволяют человеку чувствовать себя так, как будто он присутствует, создавать видимость или эффект присутствия с помощью телеробототехники в месте, отличном от его истинного местоположения.
Телеприсутствие требует, чтобы чувства пользователей взаимодействовали с конкретными стимулами , чтобы обеспечить ощущение пребывания в другом месте. Кроме того, пользователям может быть предоставлена возможность влиять на удаленное местоположение. В этом случае положение пользователя, движения, действия, голос и т.д. могут восприниматься для передачи и дублирования в удаленном местоположении для достижения этого эффекта. Поэтому информация может перемещаться в обоих направлениях между пользователем и удаленным местоположением.
Популярное применение находит видеоконференцсвязь телеприсутствия , высочайшего уровня видеотелефонии . Телеприсутствие посредством видео требует большей технической сложности и улучшенной точности изображения и звука , чем традиционная видеоконференцсвязь . Технические достижения в области мобильного сотрудничества также расширили возможности видеоконференций за пределы зала заседаний для использования с портативными мобильными устройствами , что позволяет осуществлять совместную работу независимо от местоположения.
Похожей или идентичной концепцией является телесуществование , которое впервые было предложено Сусуму Тачи в Японии в 1980 [1] и 1981 [2] в виде патентов, а первый отчет был опубликован на японском языке в 1982 году [3] и на английском языке в 1984 году. [4] ]
В своей новаторской статье американский ученый-когнитивист Марвин Мински приписывает разработку идеи телеприсутствия писателю-фантасту Роберту Хайнлайну : «Мое первое видение дистанционно управляемой экономики пришло из пророческого романа Роберта Хайнлайна 1948 года «Уолдо». ", - написал Минский. [5] В своем научно-фантастическом рассказе « Уолдо » (1942) Хайнлайн впервые предложил примитивную систему манипулятора «ведущий-подчиненный» телеприсутствия.
Книга «Брат-убийца» , написанная Фредом Саберхагеном в 1969 году, представила полную концепцию гуманоидной системы телеприсутствия «главный-подчиненный». В романе концепция описывается следующим образом: «И через мгновение всем его чувствам показалось, что он перенесся от хозяина вниз, в тело раба-единицы, стоящего под ним на полу. его движения передавались ему, раб начал постепенно наклоняться в сторону, и он двигал его ногой, чтобы сохранять равновесие, так же естественно, как двигал своей. Запрокинув голову, он мог смотреть вверх глазами раба, чтобы увидеть хозяина. -блок, находящийся внутри, сохраняющий то же положение на своей сложной подвеске».
Термин «телеприсутствие» , неологизм, принадлежащий футуристу Патрику Гункелю , был представлен публике в статье 1980 года Мински, который изложил свое видение адаптированной версии старой концепции телеоперации, направленной на то, чтобы дать удаленному участнику ощущение реального присутствия. присутствие в другом месте. [5] Одной из первых систем, создававших полностью захватывающую иллюзию присутствия в удаленном месте, была платформа Virtual Fixtures, разработанная в 1992 году в лабораториях Армстронга ВВС США изобретателем Луи Розенбергом. Система включала в себя отображение стереоскопического изображения из удаленной среды, а также захватывающую сенсорную обратную связь с использованием полного экзоскелета верхней части тела. [6] [7] [8]
Первая коммерчески успешная компания телеприсутствия Teleport (позже переименованная в TeleSuite ) была основана в 1993 году Дэвидом Алленом и Херольдом Уильямсом. [9] До появления TeleSuite они управляли курортным бизнесом, из которого родилась первоначальная концепция, потому что они часто обнаруживали, что бизнесменам приходится сокращать свое пребывание, чтобы участвовать в важных встречах. Их идея заключалась в разработке технологии, которая позволила бы деловым людям присутствовать на встречах, не покидая курортов, чтобы они могли продлить свое пребывание в отеле.
Первоначально отели Hilton имели лицензию на установку их в своих отелях на территории США и других стран, но их использование было низким. Идея потеряла актуальность, и Хилтон в конце концов отступила. Позже TeleSuite стала меньше ориентироваться на индустрию гостеприимства и больше на бизнес-ориентированные системы телеприсутствия. Акционеры в конечном итоге владели достаточным количеством акций, чтобы заменить первоначальное руководство компании, что в конечном итоге привело к ее краху. [ нужна цитация ] Дэвид Аллен приобрел все активы TeleSuite и назначил Скотта Аллена президентом [10] новой компании под названием Destiny Conferencing .
Destiny Conferencing передала лицензию на свой портфель патентов компании HP , которая стала первой крупной компанией, присоединившейся к индустрии телеприсутствия, за которой вскоре последовали другие, такие как Cisco и Polycom (теперь называемая Poly). [11] После заключения дистрибьюторского соглашения с базирующейся в Плезантоне компанией Polycom (ныне Poly), Destiny Conferencing 5 января 2007 года была продана компании Polycom (ныне Poly) за 60 миллионов долларов.
.jpg/1280px-First_Telepresence_System_(TeleSuite).jpg)
Исследовательский проект телеприсутствия начался в 1990 году. Проект телеприсутствия Онтарио (OTP), расположенный в Университете Торонто , представлял собой междисциплинарную работу, включающую социальные науки и инженерию. В его итоговом отчете говорилось, что это «... был трехлетний предконкурсный исследовательский проект стоимостью 4,8 миллиона долларов, задачей которого было проектирование и полевые испытания передовых медиапространственных систем на различных рабочих местах, чтобы получить представление о ключевых социологических и инженерных проблемах. OTP, действие которого завершилось в декабре 1994 года, было частью Международного проекта телеприсутствия, который связывал исследователей Онтарио с их коллегами в четырех европейских странах . Центр технологических исследований (ITRC) и Научно-исследовательский институт телекоммуникаций Онтарио (TRIO)». [12]
Отраслевой эксперт описал некоторые преимущества телеприсутствия: «Наше решение вести больше бизнеса за счет видео и телеприсутствия было обусловлено четырьмя факторами. Мы хотели сократить расходы на командировки, уменьшить выбросы углекислого газа и воздействие на окружающую среду, улучшить баланс между работой и личной жизнью наших сотрудников. и повысить производительность труда сотрудников.». [13]
Вместо того, чтобы путешествовать на большие расстояния, чтобы встретиться лицом к лицу, теперь стало обычным использовать вместо этого систему телеприсутствия, которая использует видеосистему с несколькими кодеками (что в настоящее время чаще всего представляет собой слово «телеприсутствие»). Каждый участник/участник собрания использует комнату телеприсутствия для «дозвона» и может видеть/разговаривать с каждым другим участником на экране / экранах, как если бы они находились в одной комнате. Это приносит огромную экономию времени и средств. Он также превосходит телефонные конференции (за исключением стоимости), поскольку визуальный аспект значительно улучшает общение, позволяя воспринимать выражения лица и другие языки тела.
Системы мобильной совместной работы сочетают использование видео, аудио и возможностей рисования на экране с использованием портативных мобильных устройств новейшего поколения, что позволяет проводить многосторонние конференции в режиме реального времени, независимо от местоположения. Преимущества включают экономию средств за счет ускоренного решения проблем, сокращения времени простоев и поездок, улучшения обслуживания клиентов и повышения производительности. [14]
Телеприсутствие описывается как человеческий опыт полного присутствия в реальном реальном мире, удаленном от собственного физического местоположения. Таким образом, тот, кто испытывает видеотелеприсутствие, сможет вести себя и получать стимулы, как если бы он был частью встречи на удаленном объекте. Вышеупомянутое приведет к интерактивному участию в групповых мероприятиях, которые принесут пользу широкому кругу пользователей. [15]
Чтобы обеспечить опыт телеприсутствия, необходимы технологии, реализующие сенсорные элементы человеческого зрения, звука и манипуляций.
Минимальная система обычно включает в себя визуальную обратную связь . В идеале все поле зрения пользователя заполнено видом удаленного местоположения, а точка обзора соответствует движению и ориентации головы пользователя. В этом его отличие от телевидения или кино , где точка зрения находится вне контроля зрителя.
Для достижения этой цели пользователю может быть предоставлен либо очень большой (или круглый) экран, либо небольшие дисплеи, установленные прямо перед глазами. Последний обеспечивает особенно убедительное ощущение 3D . Движения головы пользователя должны распознаваться, а камера должна точно имитировать эти движения в реальном времени. Это важно для предотвращения непреднамеренной морской болезни.
Еще одним источником будущих улучшений дисплеев телеприсутствия, которые некоторые сравнивают с голограммами , является технология проекционных дисплеев с изображением в натуральную величину. [16]
Звук – это, как правило, самое легкое ощущение, которое можно реализовать с высокой точностью воспроизведения , основанное на основополагающих телефонных технологиях, созданных более 130 лет назад. В течение значительного периода времени также было доступно звуковое оборудование очень высокого качества, причем стереофонический звук был более убедительным, чем монофонический .
Возможность манипулировать удаленным объектом или средой является важным аспектом для некоторых пользователей телеприсутствия и может быть реализована большим количеством способов в зависимости от потребностей пользователя. Обычно движения рук пользователя (положение в пространстве и положение пальцев) распознаются проводными перчатками , инерционными датчиками или датчиками абсолютного пространственного положения. Затем робот , находящийся в удаленном месте, максимально точно копирует эти движения. Эта способность также известна как телеоперация .
Чем точнее робот воссоздает форм-фактор человеческой руки, тем сильнее ощущение телеприсутствия. Сложность роботизированных эффекторов сильно варьируется: от простых одноосных захватов до полностью антропоморфных рук робота .
Тактильное телеуправление относится к системе, которая обеспечивает некоторую тактильную силовую обратную связь с пользователем, поэтому пользователь ощущает некоторое приближение веса, твердости, размера и/или текстуры удаленных объектов, которыми манипулирует робот. В настоящее время разрабатывается новая форма технологии, называемая совместным телеприсутствием, которая в конечном итоге будет использоваться для сотрудничества с другими людьми, при этом создается впечатление, будто вы находитесь в одной комнате с другим человеком, сохраняя нормальную социальную дистанцию. Совместное телеприсутствие использует подобные тактильные датчики, позволяющие ощутить прикосновение.
Распространенность высококачественных видеоконференций с использованием мобильных устройств, планшетов и портативных компьютеров способствовала значительному росту числа роботов телеприсутствия, помогающих лучше ощущать удаленное физическое присутствие для общения и совместной работы в офисе, дома или в школе, когда невозможно присутствовать лично. . Робот-аватар может двигаться или оглядываться по команде удаленного человека. Управляемые роботы телеприсутствия - обычно содержат дисплей (встроенный или отдельный телефон или планшет), установленный на роуминговой базе. Некоторые примеры роуминговых роботов телеприсутствия включают Beam от подходящих технологий, Double от Double Robotics, Ava Telepresence от Ava Robotics, Anybots, Vgo, TeleMe от Mantarobot и Romo от Romotive. [17]
Более современные роуминговые роботы телеприсутствия могут иметь возможность работать автономно . Роботы могут планировать пространство и избегать препятствий, перемещаясь между комнатами и док-станциями. [18]
Эффективность телеприсутствия зависит от степени точности. Исследования показали, что решения телеприсутствия различаются по степени реализации: от «погружения» через «адаптивные» до «облегченных» решений. [19] На вершине находятся иммерсивные решения, в которых среда на обоих концах строго контролируется (и часто одинакова) в отношении освещения, акустики, декора и мебели, тем самым создавая у всех участников впечатление, что они находятся вместе за одним столом. в одной и той же комнате, что порождает ярлык «погружения».
Адаптивные решения телеприсутствия могут использовать одну и ту же технологию, но среда на обоих концах не контролируется строго и, следовательно, часто различается. Адаптивные решения отличаются от решений Telepresence lite не с точки зрения контроля среды, а с точки зрения интеграции технологий. Адаптивные решения используют управляемый сервис, тогда как решения Telepresence Lite используют компоненты, которые кто-то должен интегрировать.
Хорошая стратегия телеприсутствия ставит человеческий фактор на первое место, сосредотачиваясь на конфигурациях визуального сотрудничества, которые точно повторяют врожденные предпочтения мозга для межличностного общения, отделяя от неестественного опыта «говорящих голов» традиционных видеоконференций. Эти сигналы включают участников в натуральную величину, плавные движения, точные телесные тона и видимость настоящего зрительного контакта. [20] Это уже хорошо зарекомендовавшая себя технология, которую сегодня используют многие предприятия. Главный исполнительный директор Cisco Systems Джон Чемберс в июне 2006 года на конференции Networkers Conference сравнил телеприсутствие с телепортацией из «Звездного пути» и заявил, что рассматривает эту технологию как потенциальный рынок для Cisco на миллиард долларов. [21]
Редко система телеприсутствия обеспечивает такую прозрачную реализацию с такими всеобъемлющими и убедительными стимулами, что пользователь не ощущает никаких отличий от фактического присутствия. Но пользователь может игнорировать такие различия в зависимости от приложения.
Довольно простой телефон обеспечивает ограниченную форму телеприсутствия, используя только человеческий сенсорный элемент слуха, поскольку пользователи считают, что разговаривают друг с другом , а не разговаривают с самим телефоном.
Например, просмотр телевизора , хотя и стимулирует наши основные чувства зрения и слуха , редко создает впечатление, что смотрящего больше нет дома. Однако телевидение иногда достаточно задействует чувства, чтобы вызвать у зрителей эмоциональные реакции, подобные тем, которые испытывают люди, которые являются непосредственными свидетелями или участниками событий. Например, телевизионные трансляции спортивных событий могут вызвать у зрителей сильные эмоции.
По мере увеличения размера экрана увеличивается и ощущение погружения, а также диапазон субъективных психических переживаний, доступных зрителям. Некоторые зрители сообщали об ощущении настоящего головокружения или укачивания при просмотре фильмов в формате IMAX , в которых показаны полеты или сцены на открытом воздухе.
Потому что большинство реализуемых в настоящее время средств телеприсутствия оставляют желать лучшего; пользователь должен в некоторой степени отказаться от своего недоверия и решить действовать естественным образом, соответствующим удаленному местоположению, возможно, используя некоторые навыки для управления оборудованием. Напротив, пользователь телефона не считает себя «управляющим» телефоном, а просто разговаривает с ним с другим человеком.
Телеприсутствие относится к пользователю, взаимодействующему с другим живым, реальным местом, и отличается от виртуального присутствия , когда у пользователя создается впечатление, что он находится в смоделированной среде. Телеприсутствие и виртуальное присутствие основаны на схожем оборудовании пользовательского интерфейса и имеют общую особенность: соответствующие части пользовательского опыта в определенный момент процесса будут передаваться в абстрактном (обычно цифровом ) представлении. Основным функциональным отличием является сущность на другом конце: реальная среда в случае телеприсутствия и компьютер в случае иммерсивной виртуальной реальности .
Присутствие очень похоже на дистальную атрибуцию или экстернализацию, которая подобна проецированию своего присутствия и ума за пределы наших органов чувств и такому восприятию окружающей среды. Делается различие между двумя отдельными восприятиями. Первое — это неопосредованное восприятие, при котором мы не можем чувствовать ничего за пределами нашего физического окружения. Второе — это опосредованное присутствие посредством технологий, которое заставляет нас внезапно воспринимать две разные среды одновременно: ту, которая непосредственно окружает нас, и ту, которая проецируется для нас с помощью технологий. Опосредованный опыт не ограничивается виртуальными технологиями, его также можно испытать в пространственно удаленных местах, таких как космос, с помощью телескопа или камеры. [22]
Примеры применения можно привести в службах управления чрезвычайными ситуациями и безопасности, B&I, а также в индустрии развлечений и образования. [15]
Телеприсутствие можно использовать для создания ощущения общего присутствия или общего пространства среди географически разделенных членов группы. [ нужна цитата ]
Многие другие приложения в ситуациях, когда люди подвергаются опасным ситуациям, легко признаются подходящими кандидатами для телеприсутствия. Добыча полезных ископаемых, обезвреживание бомб, военные операции, спасение жертв пожара, токсичная атмосфера, исследования глубокого моря или даже ситуации с захватом заложников — вот лишь некоторые примеры. Телеприсутствие также играет решающую роль в исследовании других миров, например, с помощью марсоходов , которыми можно управлять дистанционно с Земли.
Трубы малого диаметра, которые в противном случае были бы недоступны для проверки, теперь можно просмотреть с помощью видеоинспекции трубопроводов .
Возможность передавать знания и физические навыки хирурга на большие расстояния имеет много преимуществ. Таким образом, по этому вопросу снова ведутся значительные исследования. (Локально управляемые роботы в настоящее время используются для операций по замене суставов, поскольку они более точно фрезеруют кость для получения суставов.) Вооруженные силы имеют очевидный интерес, поскольку сочетание телеприсутствия, телеоперации и телеробототехники потенциально может спасти жизни в бою. раненых, позволяя удаленным хирургам оперативно оказывать им помощь в мобильных операционных.
В последнее время телеконференции стали использоваться в медицине (телемедицина или телематика), в основном с использованием аудиовизуального обмена, для выполнения дистанционных хирургических операций в режиме реального времени, как было продемонстрировано в Регенсбурге, Германия, в 2002 году. [23] В дополнение к аудиовизуальным данным Передача тактильной (тактильной) информации также была продемонстрирована в телемедицине. [24]
Было проведено исследование по использованию телеприсутствия для повышения квалификации учителей. Исследования показали, что одной из наиболее эффективных форм профессионального развития учителей является коучинг, или когнитивное обучение . Применение телеприсутствия обещает сделать этот подход к профессиональному развитию учителей практическим. [25]
Преимущества предоставления школьникам возможности принимать активное участие в исследованиях также были продемонстрированы программами JASON и Исследовательского центра Эймса НАСА . Возможность ученика, студента или исследователя исследовать недоступное иначе место является очень привлекательным предложением; Например, места, где проход слишком большого количества людей наносит вред непосредственной окружающей среде или самим артефактам, например, подводные исследования коралловых рифов, древние египетские гробницы и более поздние произведения искусства.
Другое приложение предназначено для удаленного класса, которое позволяет профессору одновременно обучать студентов в разных кампусах. Примером такого применения являются классы юридических факультетов Университета Рутгерса . Два одинаковых номера расположены в двух мегаполисах . Каждый класс оснащен студийным освещением , аудиооборудованием и оборудованием для видеоконференций, подключенным к 200-дюймовому монитору на стене, к которой обращены учащиеся, чтобы создать впечатление, что они все находятся в одном классе. Это позволяет профессорам находиться в любом кампусе и облегчает взаимодействие между студентами обоих кампусов во время занятий. [26]
Настоящее телеприсутствие — это междисциплинарное искусство и наука, в основе которого лежит инженерия , психология и искусство телевизионного вещания.
В 1998 году Диллер и Скофидио создали «Обновление», интернет-арт-инсталляцию, в которой прямая трансляция веб-камеры сочеталась с записанными видеороликами, поставленными профессиональными актерами. Каждое изображение сопровождалось вымышленным повествованием, из-за чего было трудно отличить, какая из веб-камер была в прямом эфире.
В 1993 году Эдуардо Кац и Эд Беннетт создали инсталляцию телеприсутствия «Орниторринко на Луне» для международного фестиваля телекоммуникационного искусства «Размытые границы» (Entgrenzte Grenzen II). Его координировала Kulturdata в Граце, Австрия, и он был подключен по всему миру.
С 1997 года по настоящее время Гислен Боддингтон из синкансэна и пространства тела>данных>исследовала в процессе сотрудничества, который она назвала «Плетение» [27] , используя методы исполнительского искусства, расширенное использование телеприсутствия на фестивалях, центрах искусств и клубах и руководила многочисленные семинары, ведущие к исследованию телеприсутствия многими художниками по всему миру. Эта методология широко использовалась для развития навыков телеинтуиции у молодых людей в рамках подготовки к будущему миру труда через тело>данные>пространство / Проект NESTA «Роботы и аватары», инновационный проект исследует, как молодые люди будут работать и играть. с новыми формами репрезентации себя и других в виртуальной и физической жизни в ближайшие 10–15 лет.
Обзор телеприсутствия в танце и театре за последние 20 лет дан в исследовательском документе «Возбужденные атомы» [28] Джудит Стейнс (2009), который можно скачать с веб-сайта On The Move.
Телеприсутствие представлено в средствах массовой информации и сфере развлечений.
