导读:很多朋友问到关于人工智能模态是什么的相关问题,本文首席CTO笔记就来为大家做个详细解答,供大家参考,希望对大家有所帮助!一起来看看吧!
什么是模态?
最近在工作中发现关于“模态”这个词的释义和其对应组件的使用场景有所混淆,对于其详细解释在网上的搜索结果也相当少。本着求实寻真的的原则,查阅相关文档,结合案例分析,汇总这篇文档。 此外,在不同学术领域中“模态”的概念和应用都有所区别,本篇中主要以用户界面设计为中心展开叙述。
一、定义 1. 模态(Modal) “模态(Modal)”是一个舶来词汇,词根为“模式(Mode)”。其相关组词“模态逻辑“、”真势模态”…也多指的是物理计算机领域,引申到我们的软件设计领域可以简化理解为“模式”+“状态”,即“特定模式下的某种状态”。
“杰夫·拉斯金在《Humane Interface》对计算机科学的“模态”定义为:人机界面对于跟定的动作(gesture)是模态的(modal) 。”有许多地方解释模态引用了这句话,但是这一句解释的确实太抽象,相对来说iOS人机指南中解释更好理解一些:“模态是一种设计技术,它以一种临时的模式呈现内容,需要一个明确的动作来退出。以模式呈现内容可以帮助人们专注于一个独立的任务或一组密切相关的选项确保人们收到关键的信息,并在必要时对其采取行动。” 以上对于模态的解释中有的抽象,有的具体,综合提炼关键的信息可以解释为:模态是人机交互过程中的一种状态,表现为用户相同的操作在模态下可以产生不同的结果。例如在使用电脑时,直接点击和按住Ctrl再点击就会有触发不同的结果。
二、模态的应用 1. 人机交互 在人机交互中,人是主导者。模态主要的应用是“切换”的作用,根据切换状态的时间可分为“临时模态”、“长时模态”。 临时模态:需要一直控制某一按键才能进入另一系统状态进行操作。例如默认英文小写输入法的情况下,一直按住“Shift“再键入就会切换成大写输入。 长时模态:仅需一次操作,就可以一直处在切换的状态,直至再一次操作取消。例如默认英文小写输入法的情况下,按一次”Caps Lock“就可以切换成大写输入。
2. 用户界面 在用户界面中,“系统”往往是模态的发起者。通常以对话框的形式强制要求用户回应,在未完成和对话框的交互前,不可以回到之前的主程序。这里分为“应用程序”的模态对话框和“操作系统”的模态对话框也有所区分。二者的使用原则一致,最大区别在于,应用程序内的模态对话框仅在当前程序内触发,同时开启的多个程序之间互不影响。而操作系统的模态对话框优先于所有应用程序。
3. 无模态对话框(Modeless) 无模态对话框并不属于“模态”相关组件应用上,实际使用中会以具体的功能作为组件命名,在此为了和模态对话框对照解释。 这是一种非强制回应的对话框,用于向用户请求非必须资料。即可以不理会这种对话框或不向其提供任何信息而继续进行当前工作,所以窗口均可打开并处于活动状态或是获得焦点(人机交互热点)。无模态对话框的权级要弱于模态对话框,可交互、不可交互的组件都有,因此使用范围较广。例如用于“详情查看”、“操作通知”,还有应用和操作系统中的一些小工具使用页会触发无模态对话框。
三、易混淆点 由于用户界面中涉及到的内容很广,就有很多看起来类似的实际不同功能组件,且各人的知识体系的不同,对于一些既有组件就会出现“起小名”的现象。再加上用户界面在国外的发展是早于国内的,对于许多组件命名在翻译过来就很容易造成差异。各大厂之间对于组件的命名也没有达到统一,大家在实际工作中尽量保证协作人员之间的命名是统一的。
1. 弹出框(Popover) 弹窗(Pop-up window) 这里的首先指出“弹出框”是具体一个组件名称,“弹窗”是所有弹出的窗口泛指一类名称。且弹出框(Popover)在Ant Design和T Design叫“气泡卡片”,两者在范围上属于包含关系,混淆的原因应该是汉语译义接近再加上“框”和“窗”发音接近。 关于组件命名上,Element叫弹出框,Ant Design叫气泡卡片。
2. 遮罩(Mask、Overlay) 蒙板(Matte、Mask) 在有模态的的场景中,经常会有一个黑色有透明属性的图层出现在当前任务页和对话框之间,这个就是遮罩(Mask)。而蒙板(Matte)是设计视频图像软件中将指定带有alpha通道图层的透明数据信息应用在目标图层上,目的在于控制目标图层的显示范围。在PS、AE一类图像视频编辑软件中,对于遮罩和蒙板的功能区分的很明确。而在Sketch、Figma这类的软件中其实只有Mask,功能是限制该图层上方所有图层的显示范围,就像是画了一个圈,其他图层就只能在这个圈的范围内显示。
Ant Design、Element都将这个黑色有透明属性的图层叫做Mask,这与设计软件中的Mask功能其实有所冲突。我觉得在Vant 3里将其称作Overlay更适合一些。 关于设计中是否需要使用遮罩,需要评估目前需求的优先级。
3. Modal 对话框 Dialog 对话框 这两者的的实际指代功能组件是同一个,都是指上文提过的模态窗口,仅是命名不同。
四、小结 本文主要是为了解释模态的概念是什么,并列举了一些基本案例辅助理解。至于模态在平时设计中的具体实践,大家可以在各大厂组件库中找到对应案例,这里不在过多展示。 模态(窗口)本质上是是强制用户关注,并必须采取行动的,应减少模态窗口上的内容来降低用户记忆负担。 要注意的一点是,模态而在游戏领域的相关人机交互和用户界面设计中,是一种提升游戏性、帮助用户进入心流的常见方式。但在C、B端,模态常常是干扰用户心流的,请区分应用场景,谨慎使用。
模态究竟是什么?
模态是结构系统的固有振动特性。线性系统的自由振动被解耦合为N个正交的单自由度振动系统,对应系统的N个模态。每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
模态分析(modality)
模态分析的过程如果是由有限元计算的方法完成的,则称为计算模态分析;如果是通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别来获得模态参数的,称为试验模态分析。通常,模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性,就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
机器、建筑物、航天航空飞行器、船舶、汽车等的实际振动千姿百态、瞬息变化。模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径。首先,将结构物在静止状态下进行人为激振,通过测量激振力与振动响应并进行双通道快速傅里叶变换(FFT)分析,得到任意两点之间的机械导纳函数(传递函数)。用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合,识别出结构物的模态参数,从而建立起结构物的模态模型。根据模态叠加原理,在已知各种载荷时间历程的情况下,就可以预言结构物的实际振动的响应历程或响应谱。
近十多年来,由于计算机技术、FFT分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器、激励器等技术的发展,试验模态分析得到了很快的发展,受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。
1. 在各种各样的模态分析方法中,大致均可分为四个基本过程:
(1)动态数据的采集及频响函数或脉冲响应函数分析
1)激励方法。试验模态分析是人为地对结构物施加一定动态激励,采集各点的振动响应信号及激振力信号,根据力及响应信号,用各种参数识别方法获取模态参数。激励方法不同,相应识别方法也不同。目前主要由单输入单输出(SISO)、单输入多输出(SIMO)多输入多输出(MIMO)三种方法。以输入力的信号特征还可分为正弦慢扫描、正弦快扫描、稳态随机(包括白噪声、宽带噪声或伪随机)、瞬态激励(包括随机脉冲激励)等。
2)数据采集。SISO方法要求同时高速采集输入与输出两个点的信号,用不断移动激励点位置或响应点位置的办法取得振形数据。SIMO及MIMO的方法则要求大量通道数据的高速并行采集,因此要求大量的振动测量传感器或激振器,试验成本较高。
3)时域或频域信号处理。例如谱分析、传递函数估计、脉冲响应测量以及滤波、相关分析等。
(2)建立结构数学模型根据已知条件,建立一种描述结构状态及特性的模型,作为计算及识别参数依据。目前一般假定系统为线性的。由于采用的识别方法不同,也分为频域建模和时域建模。根据阻尼特性及频率耦合程度分为实模态或复模态模型等。
(3)参数识别按识别域的不同可分为频域法、时域法和混合域法,后者是指在时域识别复特征值,再回到频域中识别振型,激励方式不同(SISO、SIMO、MIMO),相应的参数识别方法也不尽相同。并非越复杂的方法识别的结果越可靠。 对于目前能够进行的大多数不是十分复杂的结构,只要取得了可靠的频响数据,即使用较简单的识别方法也可能获得良好的模态参数;反之,即使用最复杂的数学模型、最高级的拟合方法,如果频响测量数据不可靠,则识别的结果一定不会理想。
(4)振形动画参数识别的结果得到了结构的模态参数模型,即一组固有频率、模态阻尼以及相应各阶模态的振形。由于结构复杂,由许多自由度组成的振形也相当复杂,必须采用动画的方法,将放大了的振形叠加到原始的几何形状上。
以上四个步骤是模态试验及分析的主要过程。而支持这个过程的除了激振拾振装置、双通道FFT分析仪、台式或便携式计算机等硬件外,还要有一个完善的模态分析软件包。通用的模态分析软件包必须适合各种结构物的几何物征,设置多种坐标系,划分多个子结构,具有多种拟合方法,并能将结构的模态振动在屏幕上三维实时动画显示。
结构动力修改与灵敏度分析
结构动力修改(Structure Dynamic Modify——SDM)有两个含义:①如果机器作了某种设计上的修改,它的动力学特性将会有何种变化?这个问题被称为SDM的正问题。②如果要求结构动力学参数作某种改变,应该对设计作何种修改?这是SDM的反问题。
上述两个问题,如果局限在有限元计算模型内解决,其正问题是比较简单的,即只要改变参数重新计算一次就可以。其反问题就是特征值的反问题,由于结构的复杂性和数学处理的难度较大,目前在理论上还不完善。只有涉及雅可比矩阵的问题得到了比较完善的解决,相应的力学模型是弹簧质量单向串联系统或杆件经过有限元或差分法离散的系统。此外,特征值反问题的解决要求未修改系统计算的特征值及特征向量是精确的。因此,现在通常所指的SDM是指在试验模态分析基础上的。
不论是结构动力修改的正问题还是反问题,都要涉及针对结构进行修改。为了避免修改的盲目性,人们自然要问,如何修改才是最见成效的?换而言之,对一个机械系统,是进行质量修改,还是进行刚度修改?质量或刚度修改时,在机械结构上何处修改才是最灵敏部位,使得以较少的修改量得到较大的收获?由此,引出了结构动力修改中的灵敏度分析技术。目前较为常见的是基于摄动的灵敏度分析。
模态分析技术从20世纪60年代后期发展至今已趋成熟,它和有限元分析技术一起成为结构动力学的两大支柱模态分析作为一种“逆问题”分析方法,是建立在实验基础上的,采用实验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题。
若干关键问题
(1)什么是模态分析?
模态分析的经典定义:将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程组解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。坐标变换的变换矩阵为模态矩阵,其每列为模态振型。
(2)模态分析有什么用处?
模态分析的最终目标在是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
模态分析技术的应用可归结为以下几个方面:
1) 评价现有结构系统的动态特性
2) 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计
3) 诊断及预报结构系统的故障
4) 控制结构的辐射噪声
5) 识别结构系统的载荷
(3)模态试验时如何选择最佳悬挂点?
模态试验时,一般希望将悬挂点选择在振幅较小的位置,最佳悬挂点应该是某阶振型的节点。
(4)模态试验时如何选择最佳激励点?
最佳激励点视待测试的振型而定,若单阶,则应选择最大振幅点,若多阶,则激励点处各阶的振幅都不小于某一值。如果是需要许多能量才能激励的结构,可以考虑多选择几个激励点。
(5)模态试验时如何选择最佳测试点?
模态试验时测试点所得到的信息要求有尽可能高的信噪比,因此测试点不应该靠近节点。在最佳测试点位置其ADDOF(Average Driving DOF Displacement)值应该较大,一般可用EI(Effective Independence)法确定最佳测试点。
(6) 模态参数有那些?
模态参数有:模态频率、模态质量、模态向量、模态刚度和模态阻尼等。
(7) 什么是主模态、主空间、主坐标?
无阻尼系统的各阶模态称为主模态,各阶模态向量所张成的空间称为主空间,其相应的模态坐标称为主坐标。
(8) 什么是模态截断?
理想的情况下我们希望得到一个结构的完整的模态集,实际应用中这即不可能也不必要。实际上并非所有的模态对响应的贡献都是相同的。对低频响应来说,高阶模态的影响较小。对实际结构而言,我们感兴趣的往往是它的前几阶或十几阶模态,更高的模态常常被舍弃。这样尽管会造成一点误差,但频响函数的矩阵阶数会大大减小,使工作量大为减小。这种处理方法称为模态截断。
(9) 什么是实模态和复模态?
按照模态参数(主要指模态频率及模态向量)是实数还是复数,模态可以分为实模态和复模态。对于无阻尼或比例阻尼振动系统,其各点的振动相位差为零或180度,其模态系数是实数,此时为实模态;对于非比例阻尼振动系统,各点除了振幅不同外相位差也不一定为零或180度,这样模态系数就是复数,即形成复模态。
(10)模态分析和有限元分析怎么结合使用?
1)利用有限元分析模型确定模态试验的测量点、激励点、支持点(悬挂点),参照计算振型队测试模态参数进行辩识命名,尤其是对于复杂结构很重要。
2)利用试验结果对有限元分析模型进行修改,以达到行业标准或国家标准要求。
3)利用有限元模型对试验条件所产生的误差进行仿真分析,如边界条件模拟、附加质量、附加刚度所带来的误差及其消除。
4)两套模型频谱一致性和振型相关性分析。
5)利用有限元模型仿真分析解决实验中出现的问题。
(11)用试验模态分析的结果怎么修正有限元分析的结果?
1)结构设计参数的修正,可用优化方法进行。
2)子结构校正因子修正。
3)结构矩阵元素修正,包括非零元素和全元素修正两种。
4)刚度矩阵和质量矩阵同时修正。
多模态交互指什么?
援引百度百科,所谓“模态”,英文是modality,用通俗的话说,就是“感官”,多模态即将多种感官融合。2015年12月,图灵机器人团队推出了Turing OS机器人操作系统,是首个人工智能级的机器人操作系统。Turing OS机器人操作系统将机器人与人的交互模式定义为“多模态交互” ,即通过文字、语音、视觉、动作、环境等多种方式进行人机交互,充分模拟人与人之间的交互方式。这一交互方式复合机器人类产品的形态特点和用户期待,打破了传统PC式的键盘输入和智能手机的点触式交互模式。
多模态交互方式定义了下一代智能产品机器人的专属交互模式,为相关硬件、软件及应用的研发奠定了基础。
钉钉和达摩院联合研发的智能无人前台M2S是目前多模态交互的典型代表,也是全球首款实现多模态交互商业化的产品,不仅会听会看会说话,而且基于多感官的融合协同,具备会思考的能力,在访客接待、人机交互上更类人。比如,不需要语音唤醒,1.2米内自动识别是员工还是访客,再根据不同身份主动发起问候;比如二次来访会主动记忆,并预测意图。
华为发布人工智能使能体系,这个体系是什么样子的?
近日,在第一届“华为公司小伙伴暨开发者交流会”上,华为发布人工智能技术大模型全步骤使能管理体系,该系统包括从整体规划、开发到产业发展全步骤,使能大模型发展趋势,与业内共铸中国大模型绿色生态,开辟大模型产业发展新模式。
现阶段人工智能应用发展趋势正向着通用性大模型方位发展趋势,大模型具有更强泛化能力、可遮盖多业务场景,发展趋势大模型也变成产学研用社会各界的共识。为了更好地更快的促进大模型的发展趋势,华为公司推出人工智能技术大模型全步骤使能管理体系。主要包括,整体规划升腾大模型沙盘模型,与工业界共铸中国大模型创新堡垒。
过去的一年,工业界根据升腾AI依次推出鹏程.盘古开天、鹏程.神农氏、紫东.鸿蒙、武汉市.LuoJia、华为云盘古系列产品有竞争力的大模型。2022年,为进一步激励大模型的研究分析与创新,华为公司推出升腾科学研究创新使能方案,根据资产、算率和技术性的帮扶,激励学校及科研单位,根据升腾大模型沙盘模型,进行大模型的探讨和创新,在前端行业和网络热点领域打造国际级领跑的大模型。
除此之外,华为公司打造出大模型开发使能服务平台,让大模型易开发、易兼容、易布署。对于基本模型开发,华为公司推出根据升思MindSpore和ModelArts融合的大模型开发模块,根据优化算法开发、并行处理、储存提升、中断点续训,完成大模型的高效率开发;为迅速兼容应用领域,推出根据MindX的大模型调整部件,完成一键归园田居其一调合低主要参数调优作用;在模型逻辑推理布署层面,推出根据MindStudio大模型布署模块,完成分布式系统逻辑推理服务创新、模型轻量和动态性数据加密布署作用。从科学研究创新到领域落地式,开辟产业链集聚新模式。
上年,根据全世界第一个智能化遥感技术架构及数据武汉市.LuoJia和全世界第一个三模态分析大模型紫东.鸿蒙,创立智能遥感开源生态联盟和多模态人工智能技术产业联盟,60多家小伙伴已相继卵化出好几个行业解决方案。2022年,华为公司将与合作伙伴一起,一同创立AI流体动力学、AI生物技术、及其聪慧繁育等产业联盟,助推有关方面的大模型创新和规模化发展趋势。
实现人工智能的三大模型不包括什么
实现人工智能的三大模型不包括:
1、脑特性,只是承袭了人类的认知结果,远未形成不同感官之间的、相互确定的认知能力。
2、自监督学习,从而得到对下游任务有价值的表征,相比于传统的深度学习,是更接近人类的学习方式。
3、实现三模态内容的统一与重现,核心原理是视觉、文本、语音不同模态通过各自编码器映射到统一语义空间。
结语:以上就是首席CTO笔记为大家整理的关于人工智能模态是什么的全部内容了,感谢您花时间阅读本站内容,希望对您有所帮助,更多关于人工智能模态是什么的相关内容别忘了在本站进行查找喔。