智能時(shí)代的工程心理學(xué)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 04:55
智能技術(shù)為智能時(shí)代的工程心理學(xué)研究和應(yīng)用提供了新的機(jī)遇。為此,系統(tǒng)提出了智能時(shí)代工程心理學(xué)的工作框架。該工作框架包括工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的對(duì)象、核心問題空間、學(xué)科理念、研究重點(diǎn)、應(yīng)用范圍、方法等。智能時(shí)代的人機(jī)關(guān)系呈現(xiàn)出一種新的形式:人機(jī)組隊(duì)式的人機(jī)合作關(guān)系。"以人為中心的人工智能"應(yīng)該是智能時(shí)代工程心理學(xué)的學(xué)科理念。針對(duì)智能技術(shù),近期工程心理學(xué)研究者開始開展圍繞新型人機(jī)關(guān)系的理論框架和基本問題、人機(jī)組隊(duì)中的心理結(jié)構(gòu)和決策控制、人機(jī)交互等方面的研究工作。為有效支持智能系統(tǒng)的研發(fā),概括總結(jié)了一些工程心理學(xué)新方法和提升的方法。最后,針對(duì)當(dāng)前工程心理學(xué)所面對(duì)的一些挑戰(zhàn)提出了具體的建議。
【文章來源】:心理科學(xué)進(jìn)展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:17 頁
【圖文】:
人機(jī)關(guān)系跨時(shí)代的演變
為了有效地定義和分析工程心理學(xué)核心問題的空間,許為(2020)提出了一個(gè)自主化、自動(dòng)化、人工操作三者關(guān)系的三維空間概念模型(見圖2)。如表2所指出,自動(dòng)化是完全不具有基于機(jī)器智能的認(rèn)知等能力,而自主化擁有基于機(jī)器智能的認(rèn)知等能力,因此我們可以假設(shè)自動(dòng)化與自主化之間是正交的關(guān)系。在實(shí)現(xiàn)全自主化技術(shù)之前,人工操作(特別是在應(yīng)急狀態(tài)下的人工干預(yù))是人機(jī)系統(tǒng)安全的重要保證。人工操作與自主化和自動(dòng)化程度之間分別存在著一對(duì)一的關(guān)系(見圖2中的平面AOC、平面AOB):即隨著自主化和自動(dòng)化程度的提高,人工操作的需求隨之減少。可見,人工操作是以上兩個(gè)二維平面(自主化×人工操作,自動(dòng)化×人工操作)所共有的一個(gè)維度。因此,自主化、自動(dòng)化、人工操作三個(gè)變量可以整合用來表征三者之間的一個(gè)三維空間關(guān)系?梢哉f,該三維空間表征了人與智能系統(tǒng)交互中工程心理學(xué)核心問題的空間概念。從圖2所表征的三維概念空間中可知:(1)如上面所分析,在人與智能系統(tǒng)(擁有自主化特征的智能體)交互中會(huì)產(chǎn)生人機(jī)組隊(duì)式的合作。(2)在實(shí)現(xiàn)全自主化之前,任何智能系統(tǒng)都擁有一定程度上的自動(dòng)化功能,人對(duì)智能系統(tǒng)的操作必然包括人-自動(dòng)化交互。這意味著在使用智能系統(tǒng)中人類操作員可能遇到與人-自動(dòng)化交互研究中所發(fā)現(xiàn)的類似工程心理學(xué)問題,而以往基于自動(dòng)化的人機(jī)交互研究成果將有助于解決基于自主化的人機(jī)交互中的一些工程心理學(xué)問題。(3)人機(jī)組隊(duì)合作、基于自動(dòng)化以及基于自主化的人機(jī)交互都需要人工操作,智能系統(tǒng)必須提供有效的人機(jī)交互。因此,該三維概念空間模型也表征了智能時(shí)代工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的重點(diǎn):人機(jī)組隊(duì)和人機(jī)交互。
針對(duì)基于AI技術(shù)的智能系統(tǒng)可能帶來的倫理道德方面的負(fù)面影響,斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、MIT等大學(xué)分別成立了“以人為中心的AI(Human-Centered AI,HAI)”的研究機(jī)構(gòu)。這些HAI的研究策略強(qiáng)調(diào)智能系統(tǒng)開發(fā)中兩方面的工作:技術(shù)與倫理化設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)開發(fā)智能系統(tǒng)AI的下一個(gè)前沿不能僅僅是技術(shù),它也必須合乎道德倫理的和惠及人類的;AI是增強(qiáng)人類的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。從社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的大環(huán)境中考察HAI,針對(duì)智能系統(tǒng)的研發(fā),許為(2019b)提出了一個(gè)擴(kuò)展的HAI概念模型(見圖3)。該模型包括三個(gè)方面:(1)人因設(shè)計(jì):強(qiáng)調(diào)從工程心理學(xué)的學(xué)科理念(人的因素)出發(fā),智能系統(tǒng)的研發(fā)要充分符合人的各種需求,為人類提供安全的、高效的、健康的、滿意的基于智能技術(shù)的工作和生活;(2)倫理化設(shè)計(jì):從人類倫理、道德等角度出發(fā),智能系統(tǒng)應(yīng)該致力于解決人類社會(huì)的偏見、維護(hù)人類公平和公正等問題;(3)充分反映人類智能的技術(shù):進(jìn)一步提升AI技術(shù)以達(dá)到反映以人類智能為特征的深度(更像人類的智能)。HAI中的“人因設(shè)計(jì)”強(qiáng)調(diào)在智能系統(tǒng)研發(fā)中注重對(duì)智能時(shí)代新型人機(jī)關(guān)系中人-智能體交互的優(yōu)化設(shè)計(jì),不是片面地注重AI單方面。同時(shí),強(qiáng)調(diào)要充分考慮人的因素和環(huán)境因素對(duì)人-智能體交互的影響;趦蓚(gè)時(shí)代人機(jī)關(guān)系之間在工程心理學(xué)特征方面本質(zhì)上的差別(表2~表3),與計(jì)算機(jī)時(shí)代人機(jī)交互所受的影響因素相比,智能系統(tǒng)的“人因設(shè)計(jì)”需要考慮更多的人和環(huán)境方面的因素,比如,人的情緒、情感、人格、文化、社會(huì)等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。這方面有待于工程心理學(xué)的進(jìn)一步研究。本文也將在“智能時(shí)代工程心理學(xué)的應(yīng)用”部分中,對(duì)相關(guān)的內(nèi)容做進(jìn)一步討論。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五論以用戶為中心的設(shè)計(jì):從自動(dòng)化到智能時(shí)代的自主化以及自動(dòng)駕駛車[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2020(02)
[2]四論以用戶為中心的設(shè)計(jì):以人為中心的人工智能[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2019(04)
[3]三論以用戶為中心的設(shè)計(jì):智能時(shí)代的用戶體驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2019(01)
[4]人因?qū)W發(fā)展的新取向[J]. 許為,葛列眾. 心理科學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[5]智能時(shí)代的人機(jī)交互范式[J]. 張小龍,呂菲,程時(shí)偉. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[6]面向智能時(shí)代的人機(jī)合作心理模型[J]. 劉燁,汪亞珉,卞玉龍,任磊,禤宇明. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[7]智能時(shí)代人機(jī)交互的一些思考[J]. 范俊君,田豐,杜一,劉正捷,戴國忠. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[8]團(tuán)隊(duì)情景意識(shí)的概念、模型及測(cè)量方法[J]. 石玉生,黃偉芬,田志強(qiáng). 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2017(06)
[9]再論以用戶為中心的設(shè)計(jì):新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇[J]. 許為. 人類工效學(xué). 2017(01)
[10]隱式人機(jī)交互[J]. 王巍,黃曉丹,趙繼軍,申艷光. 信息與控制. 2014(01)
本文編號(hào):3004395
【文章來源】:心理科學(xué)進(jìn)展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:17 頁
【圖文】:
人機(jī)關(guān)系跨時(shí)代的演變
為了有效地定義和分析工程心理學(xué)核心問題的空間,許為(2020)提出了一個(gè)自主化、自動(dòng)化、人工操作三者關(guān)系的三維空間概念模型(見圖2)。如表2所指出,自動(dòng)化是完全不具有基于機(jī)器智能的認(rèn)知等能力,而自主化擁有基于機(jī)器智能的認(rèn)知等能力,因此我們可以假設(shè)自動(dòng)化與自主化之間是正交的關(guān)系。在實(shí)現(xiàn)全自主化技術(shù)之前,人工操作(特別是在應(yīng)急狀態(tài)下的人工干預(yù))是人機(jī)系統(tǒng)安全的重要保證。人工操作與自主化和自動(dòng)化程度之間分別存在著一對(duì)一的關(guān)系(見圖2中的平面AOC、平面AOB):即隨著自主化和自動(dòng)化程度的提高,人工操作的需求隨之減少。可見,人工操作是以上兩個(gè)二維平面(自主化×人工操作,自動(dòng)化×人工操作)所共有的一個(gè)維度。因此,自主化、自動(dòng)化、人工操作三個(gè)變量可以整合用來表征三者之間的一個(gè)三維空間關(guān)系?梢哉f,該三維空間表征了人與智能系統(tǒng)交互中工程心理學(xué)核心問題的空間概念。從圖2所表征的三維概念空間中可知:(1)如上面所分析,在人與智能系統(tǒng)(擁有自主化特征的智能體)交互中會(huì)產(chǎn)生人機(jī)組隊(duì)式的合作。(2)在實(shí)現(xiàn)全自主化之前,任何智能系統(tǒng)都擁有一定程度上的自動(dòng)化功能,人對(duì)智能系統(tǒng)的操作必然包括人-自動(dòng)化交互。這意味著在使用智能系統(tǒng)中人類操作員可能遇到與人-自動(dòng)化交互研究中所發(fā)現(xiàn)的類似工程心理學(xué)問題,而以往基于自動(dòng)化的人機(jī)交互研究成果將有助于解決基于自主化的人機(jī)交互中的一些工程心理學(xué)問題。(3)人機(jī)組隊(duì)合作、基于自動(dòng)化以及基于自主化的人機(jī)交互都需要人工操作,智能系統(tǒng)必須提供有效的人機(jī)交互。因此,該三維概念空間模型也表征了智能時(shí)代工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的重點(diǎn):人機(jī)組隊(duì)和人機(jī)交互。
針對(duì)基于AI技術(shù)的智能系統(tǒng)可能帶來的倫理道德方面的負(fù)面影響,斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、MIT等大學(xué)分別成立了“以人為中心的AI(Human-Centered AI,HAI)”的研究機(jī)構(gòu)。這些HAI的研究策略強(qiáng)調(diào)智能系統(tǒng)開發(fā)中兩方面的工作:技術(shù)與倫理化設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)開發(fā)智能系統(tǒng)AI的下一個(gè)前沿不能僅僅是技術(shù),它也必須合乎道德倫理的和惠及人類的;AI是增強(qiáng)人類的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。從社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)的大環(huán)境中考察HAI,針對(duì)智能系統(tǒng)的研發(fā),許為(2019b)提出了一個(gè)擴(kuò)展的HAI概念模型(見圖3)。該模型包括三個(gè)方面:(1)人因設(shè)計(jì):強(qiáng)調(diào)從工程心理學(xué)的學(xué)科理念(人的因素)出發(fā),智能系統(tǒng)的研發(fā)要充分符合人的各種需求,為人類提供安全的、高效的、健康的、滿意的基于智能技術(shù)的工作和生活;(2)倫理化設(shè)計(jì):從人類倫理、道德等角度出發(fā),智能系統(tǒng)應(yīng)該致力于解決人類社會(huì)的偏見、維護(hù)人類公平和公正等問題;(3)充分反映人類智能的技術(shù):進(jìn)一步提升AI技術(shù)以達(dá)到反映以人類智能為特征的深度(更像人類的智能)。HAI中的“人因設(shè)計(jì)”強(qiáng)調(diào)在智能系統(tǒng)研發(fā)中注重對(duì)智能時(shí)代新型人機(jī)關(guān)系中人-智能體交互的優(yōu)化設(shè)計(jì),不是片面地注重AI單方面。同時(shí),強(qiáng)調(diào)要充分考慮人的因素和環(huán)境因素對(duì)人-智能體交互的影響;趦蓚(gè)時(shí)代人機(jī)關(guān)系之間在工程心理學(xué)特征方面本質(zhì)上的差別(表2~表3),與計(jì)算機(jī)時(shí)代人機(jī)交互所受的影響因素相比,智能系統(tǒng)的“人因設(shè)計(jì)”需要考慮更多的人和環(huán)境方面的因素,比如,人的情緒、情感、人格、文化、社會(huì)等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。這方面有待于工程心理學(xué)的進(jìn)一步研究。本文也將在“智能時(shí)代工程心理學(xué)的應(yīng)用”部分中,對(duì)相關(guān)的內(nèi)容做進(jìn)一步討論。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]五論以用戶為中心的設(shè)計(jì):從自動(dòng)化到智能時(shí)代的自主化以及自動(dòng)駕駛車[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2020(02)
[2]四論以用戶為中心的設(shè)計(jì):以人為中心的人工智能[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2019(04)
[3]三論以用戶為中心的設(shè)計(jì):智能時(shí)代的用戶體驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法[J]. 許為. 應(yīng)用心理學(xué). 2019(01)
[4]人因?qū)W發(fā)展的新取向[J]. 許為,葛列眾. 心理科學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[5]智能時(shí)代的人機(jī)交互范式[J]. 張小龍,呂菲,程時(shí)偉. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[6]面向智能時(shí)代的人機(jī)合作心理模型[J]. 劉燁,汪亞珉,卞玉龍,任磊,禤宇明. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[7]智能時(shí)代人機(jī)交互的一些思考[J]. 范俊君,田豐,杜一,劉正捷,戴國忠. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[8]團(tuán)隊(duì)情景意識(shí)的概念、模型及測(cè)量方法[J]. 石玉生,黃偉芬,田志強(qiáng). 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2017(06)
[9]再論以用戶為中心的設(shè)計(jì):新挑戰(zhàn)和新機(jī)遇[J]. 許為. 人類工效學(xué). 2017(01)
[10]隱式人機(jī)交互[J]. 王巍,黃曉丹,趙繼軍,申艷光. 信息與控制. 2014(01)
本文編號(hào):3004395
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