THE WASTIVE: Mwingiliano wa Kutengeneza Dijitali na Taka Zake

Yaliyomo

• 1. Utangulizi
• 2. The Wastive: Dhana na Maono ya Kisanaa
• 3. Utekelezaji wa Kiufundi na Ubunifu wa Mwingiliano
• 4. Kazi Zinazohusiana na Mazingira
• 5. Uchambuzi na Tafsiri Muhimu
• 6. Mwelekeo wa Baadaye na Matumizi
• 7. Marejeo

1. Utangulizi

Teknolojia zinazoibuka katika Mwingiliano wa Kompyuta na Binadamu (HCI), hasa utengenezaji dijitali (k.m., uchapishaji wa 3D, ukataji wa laser), zimekuza ufikiaji wa ubunifu na utengenezaji wa vielelezo. Hata hivyo, ufikiaji huu unaletia gharama kubwa ya kimazingira. Mchakato wa kutengeneza vielelezo kwa asili yake unarudiwa na mara nyingi husababisha upotevu, ukichukua nishati na aina mbalimbali za vifaa, hasa plastiki. Kutupwa vibaya husababisha uchafuzi wa mikroplastiki, na takriban tani milioni 11–23 za plastiki huingia baharini kila mwaka [4]. Karatasi hii inatangaza "THE WASTIVE," ufungaji wa kisanaa unaolingana ambao unakabiliana na suala hili kwa kubadilisha taka za utengenezaji dijitali kutoka kwa bidhaa ya ziada isiyo na nguvu kuwa kitu kinachotazama na kufanya kazi.

2. The Wastive: Dhana na Maono ya Kisanaa

"THE WASTIVE" huuliza swali la kishairi: Je, kama taka za utengenezaji dijitali zingeweza kutazama ulimwengu? Zingekiona nini? Zingesema nini? Ufungaji huu unawazia upya vifaa vilivotupwa—vichapisho vya 3D vilivoshindwa, miundo ya msaada, vipande vya ukataji wa laser—kama watazamaji wenye hisia. Huunda mazungumzo ya kimya ambapo mabaki haya ya kiteknolojia "yanatazama" na kujibu uwepo wa binadamu. Mwingiliano mkuu unafanana na mwendo wa mawimbi ya bahari, ukivuta sauti za bahari na kuunganisha moja kwa moja taka na mahali pa mwisho pa kimazingira. Hii inabadilisha mtiririko wa vifaa ambao kwa kawaida hupuuzwa kuwa uzoefu wa kihisia unaolenga kusababisha tafakari za kina juu ya tabia zetu za ubunifu na matumizi.

3. Utekelezaji wa Kiufundi na Ubunifu wa Mwingiliano

Ufungaji huu unaweza kutumia mfumo wa sensorer na viendeshaji. Watazamaji wanapokaribia, sensorer za karibu (k.m., sauti au infrared) hugundua uwepo. Pembejeo hii inaanzisha vipengele vinavyotendeshwa ndani ya mkusanyiko wa taka, na kuvifanya viende kwa muundo wa wimbi. Uchaguzi wa mwendo wa wimbi ni muhimu, ukifanya kazi kama mwendo wa asili ulimwenguni pote na pia kama mfano wa moja kwa moja wa hatima ya bahari ya uchafuzi mwingi wa plastiki. Lengo la kiufundi ni kuunda mzunguko wa majibu usio na mapungufu na wa kishairi: mbinadamu anakaribia → sensorer hugundua → utengenezaji wa wimbi kwa kutumia algorithm → mwendo wa kiendeshaji → majibu ya kuona/sauti.

3.1. Mfano wa Hisabati wa Mwendo wa Wimbi

Mwingiliano wa mawimbi unaweza kuonyeshwa kwa kutumia utendakazi wa wimbi la sine lenye kupunguzwa ili kuiga mwendo wa asili na wa kutuliza. Nafasi $P_i(t)$ ya kila kiendeshaji $i$ kwa wakati $t$ inaweza kutawaliwa na:

$P_i(t) = A \cdot \sin(2\pi f t + \phi_i) \cdot e^{-\lambda t} + B$

Ambapo:

• $A$ ni amplitude (mwendo wa juu kabisa).
• $f$ ni mzunguko wa wimbi.
• $\phi_i$ ni uhamishaji wa awamu kwa kiendeshaji $i$, na kuunda athari ya kuenea kwa wimbi.
• $\lambda$ ni mgawo wa kupunguza, unaosababisha mwendo kupungua polepole.
• $B$ ni nafasi ya msingi.

Vigezo $A$ na $f$ vinaweza kubadilishwa na pembejeo ya sensorer (k.m., umbali au idadi ya watazamaji), na kufanya mfumo kuwa wa kuingiliana.

3.2. Mfumo wa Uchambuzi: Mzunguko wa Kutazama

Mfano wa Kesi (Sio Msimbo): Ili kuchambua athari ya ufungaji huu, tunaweza kutumia mfumo rahisi wa kuchambua "Mzunguko wa Kutazama":

1. Kubadilishana Kwa Mhusika na Kitu: Taka (kwa kawaida kitu) inakuwa mhusika anayetazama. Mwanadamu (kwa kawaida mhusika) anakuwa kitu kinachotazamwa.
2. Tafsiri ya Hisia: Athari ya kimazingira isiyo wazi (tani za plastiki) inatafsiriwa kuwa uzoefu wa hisia wa papo hapo na wa ndani (mwendo wa wimbi, sauti).
3. Daraja la Mfano: Mitambo ya wimbi hujenga daraja la moja kwa moja la mfano kati ya kitendo cha utengenezaji (chanzo) na uchafuzi wa bahari (mwisho).
4. Kusukumia Tabia: Uzoefu wa kutafakari haulengi kuagiza kitendo, bali kuunda mgogoro wa akili ambao unaweza kusukumia tabia ya baadaye.

Mfumo huu husaidia kusonga zaidi ya kuelezea ufungaji hadi kuchambua njia yake ya kuathiri.

4. Kazi Zinazohusiana na Mazingira

THE WASTIVE inajipatia katika Ubunifu wa Mwingiliano Endelevu (SID) [1, 2], ambao unalenga kuunganisha mazingira katika kompyuta. Inajibu wito wa mizunguko ya maisha endelevu zaidi ya kutengeneza vielelezo katika utengenezaji dijitali [3]. Wakati kazi za awali zinalenga suluhisho za kiufundi kama vile vifaa vyenye urafiki wa mazingira (k.m., nyuzi kutoka kwa maganda ya kahawa yaliyotumika [5, 6]), THE WASTIVE inashughulikia mapungufu ya mtazamo na tabia. Inafanya kazi katika mila ya ubunifu muhimu na sanaa ya kufikiria katika HCI, kwa kutumia mwingiliano wa kishairi kukuza ushirikiano wa kihemko na wa kutafakari kuhusu masuala ya uendelevu, na kufikia zaidi ya jamii ya wataalamu.

5. Uchambuzi na Tafsiri Muhimu

Ufahamu Mkuu: THE WASTIVE sio suluhisho la usimamizi wa taka; ni hila ya kina ya mtazamo. Uvumbuzi wake wa kweli upo katika kutumia nguvu kuu ya HCI—kuunda uzoefu wa kuvutia wa watumiaji—kubadilisha athari ya kimazingira kuwa mwingiliano wa karibu na unaoweza kutazamwa. Inafanya matokeo ya uchafuzi wa mikroplastiki yasiyo wazi kuwa ya kugusika kibinafsi.

Mtiririko wa Mantiki: Mantiki ya mradi hii ni mviringo kwa ustadi: Utengenezaji dijitali huunda taka → taka huchafua bahari → ufungaji hutumia mwendo wa wimbi (mfano wa bahari) kupa taka uwezo → uwezo huu hufanya mzunguko wa majibu ya uchafuzi uonekane wa papo hapo kwa mtazamaji → kwa uwezekano kuathiri maamuzi ya baadaye ya utengenezaji. Inafunga mapungufu ya akili katika mnyororo wa sababu na athari.

Nguvu na Mapungufu: Nguvu yake ni mfano wake wenye nguvu na rahisi na ujifunzaji wenye athari kubwa. Inajiepusha na kuwa ya kufundisha. Hata hivyo, mapungufu yake yanatokana na asili ya kuingilia kati kwa msingi wa sanaa: uwezo wa kupimika. Je, uzoefu wa kutafakari katika ukumbi wa maonyesho unabadilika kuwa kupunguza taka katika maabara ya watengenezaji? Mradi huu ungeimarishwa na utafiti wa mbinu mchanganyiko unaounganisha ufungaji na kufuatilia tabia ya baadaye ya washiriki katika kutengeneza vielelezo, sawa na jinsi utafiti juu ya kusukumia unathibitishwa.

Ufahamu Unaoweza Kutekelezwa: Kwa watafiti na watendaji wa HCI, THE WASTIVE inaonyesha uwezo usiotumiwa wa "majibu ya kimazingira yaliyojikita." Badala ya kuonyesha tu dashibodi ya athari ya kaboni, mifumo endelevu ya baadaye inaweza kuonyesha athari yake katika namna ya mwingiliano wake—kichapishi kinachopinga au kupunguza kasi wakati wa kutumia plastiki safi, au zana ya ubunifu ambayo kiolesura chake kinakosekana kwa mfano kadiri taka ya vifaa inavyoongezeka. Ufahamu ni kuweka uendelevu ndani ya hisi ya mwingiliano, sio tu matokeo.

6. Mwelekeo wa Baadaye na Matumizi

Dhana ya "taka zenye hisia" ina matumizi mapana:

• Zana za Kuelimisha: Toleo zinazoweza kuongezeka kwa maeneo ya watengenezaji, maabara ya utengenezaji, na shule, ambapo ufungaji hutoa majibu ya papo hapo na ya mazingira juu ya uzalishaji wa taka.
• Vichapishaji vya Programu za Ubunifu: Kuunganisha moduli ya "ufahamu wa taka" katika programu za CAD/CAM zinazoonyesha au kutoa sauti ya taka inayokadiriwa wakati wa awamu ya ubunifu.
• Mazingira ya Viwanda: Kubadilisha mfano wa kutazama kwa ajili ya viwanda, ambapo mtiririko mkubwa wa taka za utengenezaji unafuatiliwa na kuonyeshwa kupitia uwakilishi wa data.
• Uhalisia Ulioongezeka (XR): Kutumia AR kuweka "watazamaji wa taka" dijitali juu ya vielelezo vya kimwili, na kuunda safu endelevu ya majibu ya kimazingira katika mchakato wote wa ubunifu.

Baadaye yanalenga kusonga kutoka kwa tafakari ya ukumbi wa maonyesho hadi zana za kila siku za ubunifu zilizojikita, na kufanya uendelevu kuwa kigezo cha kugusika cha kazi ya ubunifu.

7. Marejeo

1. Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
2. DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
3. Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction.
4. IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
5. Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
6. Zhu, J., et al. (2021). Development of Biodegradable Composites for Fused Filament Fabrication. Additive Manufacturing.
7. Isola, P., Zhu, J., Zhou, T., & Efros, A. A. (2017). Image-to-Image Translation with Conditional Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). (Imetajwa kama mfano wa mbinu ya kiteknolojia inayobadilika katika eneo tofauti).
8. Ellen MacArthur Foundation. (2022). The Global Commitment 2022 Progress Report. (Imetajwa kwa data ya mamlaka juu ya kanuni za uchumi wa duara).