Телеприсутствие — это ощущение присутствия человека в месте, отличном от его реального местонахождения, с помощью телеробототехники или видео.
Телеприсутствие требует, чтобы чувства пользователя взаимодействовали с определенными стимулами , чтобы обеспечить ощущение присутствия в другом месте. Кроме того, пользователи могут иметь возможность влиять на удаленное место. В этом случае положение пользователя, его движения, действия, голос и т. д. могут восприниматься для передачи и копирования в удаленном месте для достижения этого эффекта. Поэтому информация может передаваться в обоих направлениях между пользователем и удаленным местом.
Популярное применение находит в видеоконференциях телеприсутствия , самом высоком возможном уровне видеотелефонии . Телеприсутствие через видео использует большую техническую сложность и улучшенную точность как изображения, так и звука , чем в традиционных видеоконференциях . Технические достижения в области мобильного сотрудничества также расширили возможности видеоконференций за пределы зала заседаний для использования с портативными мобильными устройствами , что позволяет осуществлять сотрудничество независимо от местоположения.
Похожая или идентичная концепция — телесуществование , которая была впервые предложена Сусуму Тачи в Японии в 1980 [1] и 1981 [2] в виде патентов, а первый отчет был опубликован на японском языке в 1982 [3] и на английском языке в 1984 [4].
В своей новаторской статье американский когнитивный ученый Марвин Мински приписал разработку идеи телеприсутствия писателю-фантасту Роберту А. Хайнлайну : «Мое первое видение дистанционно управляемой экономики пришло из пророческого романа Роберта А. Хайнлайна 1948 года «Уолдо», — писал Мински. [5] В своем научно-фантастическом рассказе « Уолдо » (1942) Хайнлайн впервые предложил примитивную систему манипуляции «господин-раб» телеприсутствия.
« Брат-убийца» , написанный Фредом Саберхагеном в 1969 году, представил полную концепцию телеприсутствия для системы «главный-подчиненный» гуманоида. В романе эта концепция описывается следующим образом: «И мгновение спустя всем его чувствам показалось, что он перенесся из хозяина вниз в тело раба-единицы, стоящей под ним на полу. Когда контроль над его движениями перешел к нему, раб начал постепенно наклоняться в сторону, и он переместил его ногу, чтобы сохранить равновесие так же естественно, как он переместил свою собственную. Откинув голову назад, он мог смотреть вверх глазами раба, чтобы увидеть хозяина-единицу, с собой внутри, сохраняющего то же положение на своей сложной подвеске».
Термин телеприсутствие , неологизм, придуманный футуристом Патриком Гункелем , был представлен публике в статье 1980 года Мински, который изложил свое видение адаптированной версии старой концепции телеуправления , которая была сосредоточена на том, чтобы дать удаленному участнику ощущение реального присутствия в другом месте. [5] Одной из первых систем, создающих полностью иммерсивную иллюзию присутствия в удаленном месте, была платформа Virtual Fixtures, разработанная в 1992 году в лабораториях Armstrong Labs ВВС США изобретателем Луисом Розенбергом. Система включала стереоскопическое отображение изображения из удаленной среды, а также иммерсивную сенсорную обратную связь с использованием полного экзоскелета верхней части тела. [6] [7] [8]
Первая коммерчески успешная компания телеприсутствия Teleport (позднее переименованная в TeleSuite ) была основана в 1993 году Дэвидом Алленом и Герольдом Уильямсом. [9] До TeleSuite они управляли курортным бизнесом, из которого и возникла первоначальная концепция, поскольку они часто обнаруживали, что бизнесменам приходится сокращать свое пребывание, чтобы принять участие в важных встречах. Их идея состояла в том, чтобы разработать технологию, которая позволила бы бизнесменам посещать свои встречи, не покидая курорты, чтобы они могли продлить свое пребывание в отеле.
Первоначально Hilton Hotels лицензировали установку их в своих отелях по всей территории Соединенных Штатов и других стран, но использование было низким. Идея потеряла импульс, и Hilton в конечном итоге отказался от нее. Позже TeleSuite стала меньше фокусироваться на индустрии гостеприимства и больше на ориентированных на бизнес системах телеприсутствия. В конечном итоге акционеры владели достаточным количеством акций, чтобы заменить первоначальное руководство компании, что в конечном итоге привело к ее краху. [ необходима цитата ] Дэвид Аллен выкупил все активы TeleSuite и назначил Скотта Аллена президентом [10] новой компании под названием Destiny Conferencing .
Destiny Conferencing передала лицензию на свой патентный портфель компании HP , которая стала первой крупной компанией, присоединившейся к индустрии телеприсутствия, вскоре за ней последовали другие, такие как Cisco и Polycom (теперь Poly). [11] После заключения дистрибьюторского соглашения с базирующейся в Плезантоне Polycom (теперь Poly), 5 января 2007 года Destiny Conferencing была продана Polycom (теперь 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 , был междисциплинарным усилием, включающим социальные науки и инженерию. В его заключительном отчете говорилось, что это «... был трехлетний, 4,8 миллиона долларов США предконкурсный исследовательский проект, мандат которого заключался в разработке и полевых испытаниях передовых систем медиапространства на различных рабочих местах, чтобы получить представление о ключевых социологических и инженерных вопросах. OTP, который закончился в декабре 1994 года, был частью Международного проекта телеприсутствия, который связал исследователей Онтарио с их коллегами в четырех европейских странах. Главным спонсором проекта было правительство Онтарио через два своих Центра передового опыта — Исследовательский центр информационных технологий (ITRC) и Исследовательский институт телекоммуникаций Онтарио (TRIO)». [12]
Эксперт отрасли описал некоторые преимущества телеприсутствия: «Было четыре причины, по которым мы приняли решение вести больше бизнеса с помощью видео и телеприсутствия. Мы хотели сократить расходы на поездки, уменьшить выбросы углекислого газа и воздействие на окружающую среду, улучшить баланс между работой и личной жизнью наших сотрудников и повысить производительность труда». [13]
Вместо того, чтобы преодолевать большие расстояния для личной встречи, теперь стало обычным делом использовать систему телеприсутствия, которая использует видеосистему с несколькими кодеками (именно это в настоящее время и обозначает слово «телеприсутствие»). Каждый участник/сторона встречи использует комнату телеприсутствия, чтобы «дозвониться» и видеть/разговаривать с каждым другим участником на экране /экранах, как если бы они находились в одной комнате. Это дает огромные временные и финансовые преимущества. Это также превосходит телефонные конференции (за исключением стоимости), поскольку визуальный аспект значительно улучшает коммуникацию, позволяя воспринимать выражения лица и другие языки тела.
Мобильные системы совместной работы объединяют использование видео, аудио и возможностей рисования на экране с использованием новейшего поколения портативных мобильных устройств для обеспечения многосторонних конференций в режиме реального времени, независимо от местоположения. Преимущества включают экономическую эффективность в результате ускоренного решения проблем, сокращения простоев и поездок, улучшения обслуживания клиентов и повышения производительности. [14]
Телеприсутствие описывается как человеческий опыт полного присутствия в реальном месте, удаленном от собственного физического местонахождения. Таким образом, кто-то, испытывающий видеотелеприсутствие, сможет вести себя и получать стимулы так, как будто он находится на встрече в удаленном месте. Вышеупомянутое приведет к интерактивному участию в групповых мероприятиях, что принесет пользу широкому кругу пользователей. [15]
Для обеспечения эффекта телеприсутствия необходимы технологии, реализующие такие сенсорные элементы человека, как зрение, звук и манипуляция.
Минимальная система обычно включает визуальную обратную связь . В идеале все поле зрения пользователя заполнено видом удаленного местоположения, а точка обзора соответствует движению и ориентации головы пользователя. В этом ее отличие от телевидения или кино , где точка обзора находится вне контроля зрителя.
Для достижения этого пользователю может быть предоставлен либо очень большой (или охватывающий) экран, либо небольшие дисплеи, установленные прямо перед глазами. Последнее обеспечивает особенно убедительное 3D- ощущение. Движения головы пользователя должны ощущаться, и камера должна точно и в реальном времени имитировать эти движения. Это важно для предотвращения непреднамеренного укачивания.
Другим источником будущего усовершенствования дисплеев телеприсутствия, которые некоторые сравнивают с голограммами , является технология проекционного дисплея, показывающая изображения в натуральную величину. [16]
Звук, как правило, является самым простым ощущением для реализации с высокой точностью , основанной на базовой телефонной технологии, которая существует уже более 130 лет. Очень высококачественное звуковое оборудование также доступно в течение значительного периода времени, причем стереофонический звук более убедителен, 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 осанка пальцев) считываются проводными перчатками , инерционными датчиками или датчиками абсолютного пространственного положения. Затем робот в удаленном месте копирует эти движения как можно точнее. Эта способность также известна как телеуправление .
Чем точнее робот воссоздает форм-фактор человеческой руки, тем больше ощущение телеприсутствия. Сложность роботизированных эффекторов сильно различается: от простых одноосевых захватов до полностью антропоморфных роботизированных рук .
Тактильное телеуправление относится к системе, которая обеспечивает своего рода тактильную обратную связь по силе для пользователя, так что пользователь чувствует 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 совместной работы с другими людьми, при этом будет казаться, что вы находитесь в одной комнате с другим человеком, сохраняя при этом обычную социальную дистанцию. Совместное телеприсутствие использует такие тактильные датчики, чтобы обеспечить чувство прикосновения.
Распространенность высококачественных видеоконференций с использованием мобильных устройств, планшетов и портативных компьютеров способствовала значительному росту числа роботов телеприсутствия, которые помогают обеспечить лучшее ощущение удаленного физического присутствия для общения и совместной работы в офисе, дома или школе, когда человек не может присутствовать лично. Аватар робота может двигаться или осматриваться по команде удаленного человека. Управляемые роботы телеприсутствия — обычно содержат дисплей (интегрированный или отдельный телефон или планшет), установленный на перемещаемой базе. Некоторые примеры перемещаемых роботов телеприсутствия включают Beam от Suitable Technologies, 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 включать способность работать автономно . Роботы могут составлять карту пространства и избегать препятствий, перемещаясь между комнатами и их док-станциями. [18]
Эффективность телеприсутствия варьируется в зависимости от степени точности. Исследования показали, что решения телеприсутствия различаются по степени реализации: от «погружающих» через «адаптивные» до «облегченных». [19] Наверху находятся иммерсивные решения, где 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 комнате, что и породило ярлык «иммерсивный».
Решения адаптивного телеприсутствия могут использовать одну и ту же технологию, но среды на обоих концах не очень контролируются и поэтому часто различаются. Решения адаптивного телеприсутствия отличаются от решений облегченного телеприсутствия не с точки зрения контроля сред, а с точки зрения интеграции технологий. Решения адаптивного телеприсутствия используют управляемую услугу, тогда как решения облегченного телеприсутствия используют компоненты, которые кто-то должен интегрировать.
Хорошая стратегия телеприсутствия ставит на первое место человеческий фактор, фокусируясь на конфигурациях визуального сотрудничества, которые точно воспроизводят врожденные предпочтения мозга для межличностного общения, отделяясь от неестественного опыта «говорящих голов» традиционной видеоконференции. Эти сигналы включают участников в натуральную величину, плавное движение, точные тона кожи и видимость настоящего зрительного контакта. [20] Это уже хорошо зарекомендовавшая себя технология, используемая многими предприятиями сегодня. Главный исполнительный директор Cisco Systems Джон Чемберс в июне 2006 года на конференции Networkers сравнил телеприсутствие с телепортацией из Star Trek и сказал, что он видит в этой технологии потенциальный рынок стоимостью в миллиард долларов для Cisco. [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 отложить такие отличия в сторону, 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 с самим телефоном.
Например, просмотр телевизора , хотя и стимулирует наши основные чувства зрения и слуха , редко создает впечатление, что зритель уже не дома. Однако иногда телевидение достаточно вовлекает чувства, чтобы вызвать у зрителей эмоциональные реакции, подобные тем, которые испытывают люди, которые являются непосредственными свидетелями или участниками событий. Например, транслируемые по телевидению спортивные мероприятия могут вызывать у зрителей сильные эмоции.
С увеличением размера экрана увеличивается и чувство погружения, а также диапазон субъективных ментальных переживаний, доступных зрителям. Некоторые зрители сообщали о чувстве настоящего головокружения или укачивания во время просмотра фильмов IMAX с полетами или сценами на открытом воздухе.
Поскольку большинство из ныне существующих устройств телеприсутствия оставляют желать лучшего, пользователь должен в какой-то степени отбросить недоверие и выбрать естественный способ действия, соответствующий удаленному местоположению, возможно, используя некоторые навыки для управления оборудованием. Напротив, пользователь телефона не видит себя «управляющим» телефоном, а просто разговаривающим с другим человеком с его помощью.
Телеприсутствие относится к пользователю, взаимодействующему с другим живым, реальным местом, и отличается от виртуального присутствия , когда пользователю создается впечатление, что он находится в смоделированной среде. Телеприсутствие и виртуальное присутствие опираются на схожее оборудование пользовательского интерфейса, и у них есть общая черта: соответствующие части опыта пользователя в какой-то момент процесса будут переданы в абстрактном (обычно цифровом ) представлении. Основное функциональное различие заключается в сущности на другом конце: реальная среда в случае телеприсутствия против компьютера в случае иммерсивной виртуальной реальности .
Присутствие очень похоже на дистальную атрибуцию или экстернализацию, которая похожа на проекцию своего присутствия и разума за пределы наших органов чувств и восприятие окружающей среды таким образом. Проводится различие между двумя отдельными восприятиями. Первое — это неопосредованное восприятие, при котором мы не можем чувствовать ничего, кроме нашего физического окружения. Второе — это опосредованное присутствие через технологию, которое заставляет нас внезапно воспринимать две разные среды одновременно: ту, что непосредственно вокруг нас, и ту, что проецируется для нас через технологию. Опосредованные переживания не ограничиваются виртуальной технологией и могут также испытываться в пространственно удаленных местах, таких как космос, с помощью телескопа или камеры. [22]
Примерами применения могут служить службы управления чрезвычайными ситуациями и безопасности, бизнес-инвестиции, а также индустрия развлечений и образования. [15]
Телеприсутствие можно использовать для создания ощущения общего присутствия или общего пространства среди географически разделенных членов группы. [ необходима цитата ]
Многие другие приложения в ситуациях, когда люди подвергаются опасным ситуациям, легко признаются подходящими кандидатами для телеприсутствия. Горнодобывающая промышленность, обезвреживание бомб, военные операции, спасение жертв пожара, токсичных атмосфер, глубоководные исследования или даже ситуации с заложниками — вот некоторые примеры. Телеприсутствие также играет важную роль в исследовании других миров, например, с марсоходами Mars Exploration Rovers , которые управляются с Земли.
Трубы малого диаметра, которые в противном случае были бы недоступны для осмотра, теперь можно осмотреть с помощью видеоинспекции трубопровода .
Возможность проецировать знания и физические навыки хирурга на большие расстояния имеет много привлекательных сторон. Таким образом, снова ведутся значительные исследования в этой области. (Локально управляемые роботы в настоящее время используются для операций по замене суставов, поскольку они более точно фрезеруют кость для установки суставов.) Вооруженные силы проявляют очевидный интерес, поскольку сочетание телеприсутствия, телеуправления и телеробототехники может потенциально спасти жизни раненых в бою, позволяя удаленным хирургам быстро оказывать им помощь в мобильных операционных.
В последнее время телеконференции используются в медицине (телемедицина или телематика), в основном с использованием аудиовизуального обмена, для выполнения удаленных хирургических операций в реальном времени, как было продемонстрировано в Регенсбурге, Германия, в 2002 году. [23] В дополнение к аудиовизуальным данным, в телемедицине также была продемонстрирована передача тактильной (осязательной) информации. [24]
Было проведено исследование использования телеприсутствия для обеспечения профессионального развития учителей. Исследования показали, что одной из наиболее эффективных форм профессионального развития учителей является коучинг или когнитивное ученичество . Применение телеприсутствия обещает сделать этот подход к профессиональному развитию учителей практичным. [25]
Преимущества предоставления школьникам возможности принимать активное участие в исследовании также были продемонстрированы программами JASON и исследовательского центра NASA Ames . Возможность ученика, студента или исследователя исследовать иным образом недоступное место является весьма привлекательным предложением; например, места, где проход слишком большого количества людей наносит вред непосредственному окружению или самим артефактам, например, подводное исследование коралловых рифов, древнеегипетских гробниц и более поздних произведений искусства.
Другое приложение предназначено для удаленного класса, который позволяет профессору обучать студентов в разных кампусах одновременно. Примером такого приложения являются классы юридических школ Ратгерского университета . Две идентичные комнаты расположены в двух столичных районах . Каждая классная комната оснащена студийным освещением , аудио- и видеоконференц-оборудованием, подключенным к 200-дюймовому монитору на стене, перед которым студенты смотрят, чтобы создать впечатление, что они все находятся в одном классе. Это позволяет профессорам находиться в любом кампусе и облегчает взаимодействие между студентами в обоих кампусах во время занятий. [26]
Настоящее телеприсутствие — это междисциплинарное искусство и наука, в основе которых лежит интеграция инженерии , психологии и искусства телевизионного вещания.
В 1998 году Диллер и Скофидио создали "Refresh", интернет-арт-инсталляцию, которая сопоставляла живую веб-камеру с записанными видео, поставленными профессиональными актерами. Каждое изображение сопровождалось вымышленным повествованием, что затрудняло определение того, какая из них была живой веб-камерой.
В 1993 году Эдуардо Кац и Эд Беннетт создали инсталляцию телеприсутствия «Ornitorrinco on the Moon» для международного фестиваля телекоммуникационных искусств «Blurred Boundaries» (Entgrenzte Grenzen II). Она координировалась Kulturdata в Граце, Австрия, и была подключена по всему миру.
С 1997 года по настоящее время Гислейн Боддингтон из Shinkansen и Body>Data>Space исследовала в процессе сотрудничества, который она назвала The Weave [27] , используя техники исполнительского искусства, расширенное использование телеприсутствия на фестивалях, в художественных центрах и клубах, а также руководила многочисленными семинарами, ведущими к исследованию телеприсутствия многими артистами по всему миру. Эта методология широко использовалась для развития навыков телеинтуиции у молодых людей в подготовке к будущему миру труда через проект Body>Data>Space / NESTA «Роботы и аватары» — инновационный проект, исследующий, как молодые люди будут работать и играть с новыми репрезентативными формами себя и других в виртуальной и физической жизни в течение следующих 10–15 лет.
Обзор телеприсутствия в танце и театре за последние 20 лет дан в исследовательском документе «Excited Atoms» [28] Джудит Стейнс (2009), который можно загрузить с веб-сайта On The Move.
Телеприсутствие представлено в СМИ и индустрии развлечений.
