人机交互（HMI）指的是使人类能够有效与计算机系统、软件或自动化机器进行交流的一整套流程、技术与设备。其核心目标是在功能性和人体工程学层面优化人与机器之间的信息交换。人机交互不仅仅是用户界面，还强调跨学科融合，如计算机科学、认知心理学、设计与人体工程学，以提升用户体验、生产效率和安全性。

应用场景与案例

人机交互广泛应用于图形化应用界面、嵌入式系统（汽车、航空）、语音助手、触控设备、虚拟现实或增强现实、工业协作机器人、交互式医疗设备等。例如，现代汽车仪表盘集成语音命令、触摸屏和触觉反馈，实现高效且安全的操作。在医疗领域，直观的交互界面帮助医生高效诊断和操作复杂设备。

主要开发工具、库与框架

HMI开发主要工具有Qt、GTK、JavaFX、Electron、React、Vue.js（Web和桌面端），以及Unity和Unreal Engine（3D沉浸式环境）。语音与手势识别常用TensorFlow、OpenCV、SpeechRecognition等框架。Weka和Orange等平台则用于用户行为数据分析。

最新发展与趋势

当前趋势包括：引入人工智能以实现个性化和预测用户需求，自然交互界面（语音、手势、情感）不断涌现，沉浸式环境（增强/虚拟现实）加速发展。可访问性与包容性成为设计重要考量，交互安全性提升。基于用户交互数据的分析推动系统人机工学与效率持续优化。