20 世纪 80 年代,人们还没有佩戴头戴式摄像头、显示器或电脑。除了高中生史蒂夫·曼恩 (Steve Mann) ,他经常佩戴自制的电子计算机视觉系统(助视器)。
当时,曼恩引来了众人的注视、质疑、怀疑,有时甚至敌意。但这并没有阻止他不断完善自己开发的技术。如今,这项技术已成为增强现实眼镜(包括谷歌和Magic Leap的产品)的基础,这些眼镜广泛应用于手术室以及工厂、仓库等工业环境。
史蒂夫·曼
雇主:
多伦多大学
职称:
电气与计算机工程、计算机科学和林业教授
会员等级:
研究员
母校:
安大略省汉密尔顿的麦克马斯特大学;麻省理工学院
尽管头戴式计算机尚未达到智能手机级别的普及程度,但如今,作为多伦多大学电气与计算机工程、计算机科学和林业教授,当曼恩佩戴 XR(扩展现实,他和查尔斯·威科夫于 1991 年在麻省理工学院发明)设备时,他并不像以前那样吸引那么多人的目光。
这位IEEE院士因其在可穿戴计算和“反监控” (即使用个人记录设备监视被监控者,颠覆传统监控权力结构)方面的贡献,荣获今年的IEEE井深大消费技术奖。部分原因在于他的创造力和创新精神。该奖项由索尼赞助,由IEEE消费技术协会于今年1月在拉斯维加斯举行的消费电子展上颁发。
通过可穿戴技术赋能人们
曼恩被誉为“可穿戴计算之父”。当被问及他对这个绰号的看法时,他表示,这与其说是一个头衔,不如说是赋予人们以新的方式看待世界和自我的力量。
他的研究以及对电子设备如何支持和扩展人类能力(尤其是视觉)的系统性重塑,为社会带来了诸多益处。这些益处包括帮助视障人士识别物体,以及使专家能够远程查看一线工作人员的所见所闻,并从远处为他们提供指导。
他在获得 IEEE 奖的一个月前,刚刚获得救生艇基金会的守护者奖,该奖项颁发给“警告未来充满危险并鼓励采取措施预防危险”的科学家或公众人物。该基金会是一个非营利性非政府组织,致力于鼓励科学进步,同时帮助人类度过生存风险以及可能被滥用的日益强大的技术,包括基因工程、纳米技术和机器人/人工智能。
天生的修补匠
曼恩成为顶尖的修补匠,这在意料之中。他最早的记忆是和祖父一起焊接,和祖母一起编织——这些爱好对一个典型的四岁孩子来说很不寻常,但在曼恩的家族中却并非如此。他的父亲在一家男装公司工作,早在房屋翻新的概念普及之前,他就通过购买和翻新房屋来补充收入。
“我们家的房子一直都在施工,”曼恩回忆道。“我四五岁的时候就经常帮爸爸修东西——手里拿着锤子——都是些普通的东西。” 他的祖父是一位制冷工程师,教他焊接。六岁时,他就开始接线和自制收音机。八岁时,他开始在社区里做修理生意,修理电视机和收音机。
“从某种意义上说,幼儿园对我来说就是学习工程和科学,”曼恩笑着说。“我从小就学会了组装木头、金属和布料。我很小就知道如何制作东西了。”
学会发现别人错过的东西
曼恩12岁时,父亲带回家一台坏了的示波器(示波器的早期版本,用于以视觉波形显示电压或电流的变化)。这后来成为了他人生中一个决定性的时刻。曼恩无法接受示波器显示屏上的波形点只能上下移动,而不是同时垂直和水平移动的事实,于是他发明了一种将波形点的图像推送到物理空间的方法。
他把示波器(现在放在实验室架子上)放在一块装在溜冰鞋轮子上的电路板上。他把示波器连接到警用雷达上,来回滚动它。当他意识到机器的运动,加上点的垂直运动,产生了雷达信号的可见波形,这些波形是空间函数而非时间函数时,他无意中发现了一个革命性的发现。
后来,他将这种物理世界与虚拟世界的融合描述为“扩展现实”——这一概念正是当今AR和XR技术的基础。这绝不会是曼恩最后一次凭借好奇心将问题转化为机遇。
几十年后,在他位于多伦多的家中一楼,他与他人共同创立了InteraXon 公司,这家总部位于多伦多的公司生产了Muse 脑感应头带,用于帮助人们管理睡眠、压力和心理健康。
曼恩与 20 世纪 70 年代施乐公司帕克研究中心的传奇研究员艾伦·凯有着同样的信念:“预测未来的最好方法就是创造未来。”然而,曼恩补充道:“有时候,你只要拒绝接受现实的局限性,就能创造未来。”
麻省理工学院媒体实验室成员
高中时,曼恩赢得了几项旨在挑战大学水平学生的数学竞赛。1982年,他进入安大略省汉密尔顿市的麦克马斯特大学攻读工程物理学学位(一个融合物理、数学和工程原理的跨学科专业)。本科期间,曼恩已经开始尝试可穿戴计算机的早期原型——头戴式显示器、穿戴式摄像头以及比主流移动技术早几十年出现的便携式计算系统。
曼恩(最右)与麻省理工学院媒体实验室的研究生们坐在一起,展示他们博士研究中正在开发的可穿戴计算机或智能服装。帕姆·贝瑞/《波士顿环球报》/盖蒂图片社
他于 1986 年获得学士学位。他继续在麦克马斯特大学学习,于 1989 年获得第二个电气工程学士学位,并于 1991 年获得工程硕士学位。
随后,他进入麻省理工学院攻读博士学位,并加入了该校著名的媒体实验室,该实验室是融合技术、设计和人类体验的非传统研究的温床。他规范化并扩展了自己关于可穿戴计算、可穿戴计算机视觉系统和可穿戴人工智能的理念。他还发表了一些最早描述“反监视”概念的学术论文。
他于 1997 年获得媒体艺术与科学博士学位。
曼恩的博士研究贡献了基础概念和硬件,影响了未来的智能眼镜和生活记录设备(即创建日常生活的数字记录)。他还为增强现实和普适计算领域开辟了道路。
将热情融入独特的学术生涯
获得博士学位后,曼恩回到加拿大,并于 1998 年在多伦多大学担任电气和计算机工程教授。他说,他对技术如何与自然世界互动以及如何消除物理世界和虚拟世界之间的障碍同样着迷。
他的兴趣与他所谓的“环境主义”息息相关,这种主义将科技视为我们自身与周围环境之间的界限。这催生了他关于“沉浸式”技术的愿景,这种技术不仅将人类彼此连接,也将其与周围环境连接起来。
超越学校所学内容。用你热爱的事物来定义自己,即使没有老师或管理者要求你这样做,你也会去做。人工智能可以取代行走的百科全书,但它无法取代热情。
“这是为了人类和地球推进科技进步,”他引用了IEEE的使命宣言说道。他的指导原则也解释了他为何被多伦多大学林业系(现隶属于建筑、景观与设计学院)聘用——这在一位电气和计算机工程教授的简历中实属罕见。
IEEE 与建筑社区
在麻省理工学院开启开创性的博士研究之前,曼恩早在1988年就加入了IEEE。他认为IEEE让他结识了像西蒙·海金(Simon Haykin)这样的先驱人物。海金是他在麦克马斯特大学高中毕业时结识的雷达领域的先驱人物。他说,海金激励他树立远大的梦想。
Mann 一直活跃于IEEE 计算机协会和IEEE 消费技术协会。他曾担任 IEEE 可穿戴计算和普适感知相关会议的组织者、会议主席和程序委员会成员。
1997 年,他帮助创立了国际可穿戴计算机研讨会以及许多其他可穿戴计算研讨会、会议和活动。
他在IEEE 国际技术与社会研讨会和IEEE 国际普适计算与通信会议上就反监视、普适计算以及技术的其他人文方面等主题发表主题演讲并发表论文。
他的贡献包括 IEEE 期刊上具有影响力的论文,尤其是各种 IEEE Transactions 和计算机协会杂志。
他最著名的论文或许是《可穿戴计算》。这篇开创性的作品于1997年10月发表在《计算机》杂志上,概述了可穿戴计算作为正式研究领域的结构和愿景。他还在《IEEE技术与社会杂志》上撰写了关于反监视的文章,探讨了技术、伦理和人权的交汇。
他与其他 IEEE 成员合作开发可穿戴计算标准框架,特别是围绕人机界面和隐私考虑。
永远的发明家
曼恩继续教学、运营实验室,并测试可穿戴设备、智能服装和沉浸式环境等新领域。他说,他仍然受到儿时在后院进行实验的那些力量的驱动:好奇心和热情。
对于那些希望追随他脚步的学生,曼恩的建议很简单:“要超越学校所学。不要用你上的课或做过的工作来定义自己。要用你热爱的事情来定义自己,即使没有老师或管理者要求你这样做,你也会去做。” 他补充道:“人工智能可以取代行走的百科全书,但它取代不了热情。”
曼恩表示他没有退休计划。他说,如果真要说的话,他最有成就的时期还未到来。
“我感觉自己有点大器晚成,”他一边说着,一边自嘲地笑了笑。“我8岁就开始修收音机了,但我最好的作品?那得在65岁到85岁之间才能完成。”
原文: https://spectrum.ieee.org/engineer-conjured-up-extended-reality