첨단컴퓨터 인터페이스는 사람과 컴퓨터의 상호작용에서 사용자 역할에 초점 을 맞추고 있다. 컴퓨터 성능에 따라 사람과 컴퓨터간 상호 작용이 어우러지는 기존 컴퓨터 인터페이스와 가장 큰 차이점이다. 첨단컴퓨터 인터페이스는 사람과의 효과적인 상호작용을 위해 생리학, 인식, 시선 움직임 및 기타 컴퓨터의 역할을 변화시키는 인간의 특징에 대한 정보를 담고 있다. 예를 들어첨단컴퓨터 인터페이스를 사용한 펜 컴퓨터는 사람이 손으로 쓰는 글씨 양식 에 대한 정보를 갖고 키보드를 쓸 때 생기는 여러가지 제약 조건에서 사용자 들을 자유롭게 해준다. 펜 컴퓨터는 데스크톱 PC의 성능을 업무 현장에서 제공하는 것은 물론 신체장애자, 혹은 컴퓨터 키보드에 익숙지않아 불안감을 갖고 있는 사람들에게도 편리한 컴퓨터 환경을 제공한다.
가전제품전자오락 시스템 현금자동입출금기(ATM) 등 마이크로프로세서를 내장하고 있지만 일반인들이 컴퓨터로 인식하지 못하는 기계들은 강력하고 복잡한 기능을 제공해 쉽게 접근할 수 있고 사용하기에 편리한 지능형 인터 페이스를 요구한다. 따라서 첨단 컴퓨터 인터페이스는 광범위한 시장과 제품에 컴퓨팅 파워를 제공해 결과적으로 컴퓨터의 정의마저 바꿔놓고 있다.
첨단컴퓨터 인터페이스의 하나인 가상현실시스템은 사용자들이 이전에 사람의 인지작용으로는 접근할 수 없었던 정보를 보고 들을 수 있게 한다. 이를위해 과학자들은 정상적으로는 인식할 수 없는 현상을 표현하기 위한 방법등 여러가지 중요한 인터페이스 설계의 현안들을 해결해야 한다.
그러므로"새 술은 새 부대에 담듯" 새로운 컴퓨터 인터 페이스에는 새로운 기술이 필요한 것이다. 이러한 변화의 증거는 응용 소프트웨어가 사용자들에 게 보이지 않는 고(GO)사의 펜포인트 환경에서 이미 나타나고 있다. 펜포인 트에는 워드프로세서 프로그램, 그림그리기 프로그램 혹은 화면을 나누는 창도 없다. 사용자들은 단지 컴퓨터 화면에서 자기가 하고 싶은 일을 하면 될뿐이다. 나머지는 컴퓨터 인터페이스가 사용자 요구를 파악해 명령을 수행하기 때문이다.
첨단컴퓨터 인터페이스는 학교 교육과 기업의 직원 훈련에 컴퓨터에 기초한 기계사용을 확대시켜 광범위한 사용자들이 현재의 컴퓨터 인터페이스에서는 제공하지 못하는 현상을 경험할 수 있도록 해준다.
컴퓨터와인간의 대화는 기본적으로 사람이 컴퓨터에 명령을 입력하고 컴퓨터가 명령에 따른 결과를 전달하는 두가지 체계로 구성돼 있다. 컴퓨터와 인간의 대화의 효율성은 전적으로 인간과 컴퓨터의 정보처리 능력에 달려 있다고 볼 수 있다.
첨단컴퓨터인터페이스는 사용자가 입력해야 하는 정보 및 명령 처리의 양을 최소화시켜 준다.
컴퓨터와 인간의 관계를 자연스러운 흐름으로 바꿔주는 첨단 인터 페이스를 구현하기 위해서는 다음과 같은 기술적 문제들을 해결해야 한다.
첨단컴퓨터 인터페이스는 사람과 컴퓨터 사이에서 주고받는 복잡하고 지속 적인 정보의 흐름을 효과적으로 처리하기 위해서 매우 높은 입출력 대역을 요구한다. 한 예로 가상현실을 구현하기 위한 시스템에서는 화상, 오디오 신호 및 위치 자료를 1초에도 수없이 주고받기 위해서는 강력한 컴퓨팅 능력이 필요한 것이다.
사용자들에게더 높은 정도의 자유를 제공하기 위해서는 쓸 수 있는 애플리 케이션 프로그램의 종류와 형태가 다양해야 한다. 예를 들어 원격 수술과 같은 작업을 수행하기 위해 사용자는 입체공간에서 대상을 조정하거나 일의 진행과정을 이해할 수 있는 응용프로그램이 필요하다.
첨단컴퓨터 인터페이스를 구현하기 위해서는 시스템이 또 입력된 명령을 실시간으로 처리할 수 있어야 한다. 입력명령을 처리하는 시간이 지연되면 당연히 컴퓨터와 인간의 자연스런 상호작용이 손상을 입게 된다. 예를 들어 가상현실환경에서 사용자가 머리를 움직여 일련의 이미지를 생성하는 데 0.1초 의 지연반응이라도 발생하면 사용자는 쉽게 현실감을 잃어버리게 된다.
사용자들로부터 입력정보를 수집해 바로 응용프로그램에 전해주는 기존 인 터 페이스와는 달리 첨단 인터페이스에는 사용자와 응용프로그램간 지속적인 상호 작용이 요구된다. 만약 사용자가 자료 시각화 명령의 입력을 변경 하게되면 시스템은 이 변화를 수용하기 위해 즉각 모델을 재구성해야 한다.
인터페이스구조가 복잡해질수록 사용자의 의도를 파악해 적절한 반응을 결정할 수 있는 인터페이스 능력이 더욱 강조된다. 키보드나 윈도즈 환경에서 는 명령이 명백하기 때문에 입력내용을 추론하는 과정이 불필요하다. 그러나 첨단 인터페이스에서는 명백한 명령정의가 불가능하고 복잡한 컴퓨팅 과정이필요하다. 예를 들어 동작인식이나 필기인식을 위해서는 사용자가 입력 하고자 의도한 내용을 여러가지 가능성 가운데서 골라 결정해야 한다.
사용자는 "2"와 "5"자를 비슷하게 쓸 수 있고 또 S와 Z를 분간이 어려울 정도로 애매하게 쓸 수도 있다. 이 경우 컴퓨터 시스템에서 과거 사용자의 습관과 문맥을 추적해 정확한 원래 의도를 파악하는 게 필수적이라고 할 수 있다. 만약 시스템에서 본래 의도를 정확하게 파악하지 못한다면 명령을 재입력하도록 요구해 새로운 자료를 추가할 수 있는 능력이 필요하다. 따라서 첨단 인터페이스 컴퓨팅 환경에서는 시스템이 새로운 정보를 배우고 개별 사용자에 따라 적응할 수 있는 능력이 필요 하다.
비록 현재의 첨단 인터페이스에서 통신 기능을 요구하지는 않지만 네트워크 시스템은 일반적인 컴퓨팅 환경에서 요구하는 추세에 있다. 첨단 컴퓨터 인터페이스에 기초한 시스템은 이미 동시작업환경에서 다중 사용자를 지원하는 네트워크 하부구조를 요구하고 있다. 최근 가상현실 시스템과 강력한 자료시 각화시스템은 네트워크로 연결되는 추세에 있으며 펜 컴퓨터 등에서는 이미 무선통신기능을 갖춘 제품들이 많이 나오고 있다.
그러나단순히 네트워크 기능이 있다고 해서 사용자의 요구에 정확히 응답할 수 있는 것도 아니며 네트워크 기능의 가격대 성능비가 만족할 만한 수준에 이르는 시기도 아직은 불투명한 입장이다. 따라서 현재로서는 네트워크 기능 은 첨단 컴퓨터 인터페이스 구현에 있어서 일종의 선택사항이라고 볼 수 있다.