智能時代的工程心理學(xué)
發(fā)布時間:2021-01-28 04:55
智能技術(shù)為智能時代的工程心理學(xué)研究和應(yīng)用提供了新的機遇。為此,系統(tǒng)提出了智能時代工程心理學(xué)的工作框架。該工作框架包括工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的對象、核心問題空間、學(xué)科理念、研究重點、應(yīng)用范圍、方法等。智能時代的人機關(guān)系呈現(xiàn)出一種新的形式:人機組隊式的人機合作關(guān)系。"以人為中心的人工智能"應(yīng)該是智能時代工程心理學(xué)的學(xué)科理念。針對智能技術(shù),近期工程心理學(xué)研究者開始開展圍繞新型人機關(guān)系的理論框架和基本問題、人機組隊中的心理結(jié)構(gòu)和決策控制、人機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,針對當前工程心理學(xué)所面對的一些挑戰(zhàn)提出了具體的建議。
【文章來源】:心理科學(xué)進展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:17 頁
【圖文】:
人機關(guān)系跨時代的演變
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)提出了一個自主化、自動化、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,自動化是完全不具有基于機器智能的認知等能力,而自主化擁有基于機器智能的認知等能力,因此我們可以假設(shè)自動化與自主化之間是正交的關(guān)系。在實現(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))是人機系統(tǒng)安全的重要保證。人工操作與自主化和自動化程度之間分別存在著一對一的關(guān)系(見圖2中的平面AOC、平面AOB):即隨著自主化和自動化程度的提高,人工操作的需求隨之減少?梢,人工操作是以上兩個二維平面(自主化×人工操作,自動化×人工操作)所共有的一個維度。因此,自主化、自動化、人工操作三個變量可以整合用來表征三者之間的一個三維空間關(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)交互中會產(chǎn)生人機組隊式的合作。(2)在實現(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化功能,人對智能系統(tǒng)的操作必然包括人-自動化交互。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,而以往基于自動化的人機交互研究成果將有助于解決基于自主化的人機交互中的一些工程心理學(xué)問題。(3)人機組隊合作、基于自動化以及基于自主化的人機交互都需要人工操作,智能系統(tǒng)必須提供有效的人機交互。因此,該三維概念空間模型也表征了智能時代工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的重點:人機組隊和人機交互。
針對基于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)”的研究機構(gòu)。這些HAI的研究策略強調(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。強調(diào)開發(fā)智能系統(tǒng)AI的下一個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是增強人類的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。從社會技術(shù)系統(tǒng)的大環(huán)境中考察HAI,針對智能系統(tǒng)的研發(fā),許為(2019b)提出了一個擴展的HAI概念模型(見圖3)。該模型包括三個方面:(1)人因設(shè)計:強調(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: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的偏見、維護人類公平和公正等問題;(3)充分反映人類智能的技術(shù):進一步提升AI技術(shù)以達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”強調(diào)在智能系統(tǒng)研發(fā)中注重對智能時代新型人機關(guān)系中人-智能體交互的優(yōu)化設(shè)計,不是片面地注重AI單方面。同時,強調(diào)要充分考慮人的因素和環(huán)境因素對人-智能體交互的影響;趦蓚時代人機關(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),與計算機時代人機交互所受的影響因素相比,智能系統(tǒng)的“人因設(shè)計”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、社會等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。這方面有待于工程心理學(xué)的進一步研究。本文也將在“智能時代工程心理學(xué)的應(yīng)用”部分中,對相關(guān)的內(nèi)容做進一步討論。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]五論以用戶為中心的設(shè)計:從自動化到智能時代的自主化以及自動駕駛車[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: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:智能時代的用戶體驗和創(chuàng)新設(shè)計方法[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)進展. 2018(09)
[5]智能時代的人機交互范式[J]. 張小龍,呂菲,程時偉. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[6]面向智能時代的人機合作心理模型[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]智能時代人機交互的一些思考[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]團隊情景意識的概念、模型及測量方法[J]. 石玉生,黃偉芬,田志強. 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:新挑戰(zhàn)和新機遇[J]. 許為. 人類工效學(xué). 2017(01)
[10]隱式人機交互[J]. 王巍,黃曉丹,趙繼軍,申艷光. 信息與控制. 2014(01)
本文編號:3004395
【文章來源】:心理科學(xué)進展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:17 頁
【圖文】:
人機關(guān)系跨時代的演變
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)提出了一個自主化、自動化、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,自動化是完全不具有基于機器智能的認知等能力,而自主化擁有基于機器智能的認知等能力,因此我們可以假設(shè)自動化與自主化之間是正交的關(guān)系。在實現(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))是人機系統(tǒng)安全的重要保證。人工操作與自主化和自動化程度之間分別存在著一對一的關(guān)系(見圖2中的平面AOC、平面AOB):即隨著自主化和自動化程度的提高,人工操作的需求隨之減少?梢,人工操作是以上兩個二維平面(自主化×人工操作,自動化×人工操作)所共有的一個維度。因此,自主化、自動化、人工操作三個變量可以整合用來表征三者之間的一個三維空間關(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)交互中會產(chǎn)生人機組隊式的合作。(2)在實現(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化功能,人對智能系統(tǒng)的操作必然包括人-自動化交互。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,而以往基于自動化的人機交互研究成果將有助于解決基于自主化的人機交互中的一些工程心理學(xué)問題。(3)人機組隊合作、基于自動化以及基于自主化的人機交互都需要人工操作,智能系統(tǒng)必須提供有效的人機交互。因此,該三維概念空間模型也表征了智能時代工程心理學(xué)研究和應(yīng)用的重點:人機組隊和人機交互。
針對基于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)”的研究機構(gòu)。這些HAI的研究策略強調(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。強調(diào)開發(fā)智能系統(tǒng)AI的下一個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是增強人類的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。從社會技術(shù)系統(tǒng)的大環(huán)境中考察HAI,針對智能系統(tǒng)的研發(fā),許為(2019b)提出了一個擴展的HAI概念模型(見圖3)。該模型包括三個方面:(1)人因設(shè)計:強調(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: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的偏見、維護人類公平和公正等問題;(3)充分反映人類智能的技術(shù):進一步提升AI技術(shù)以達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”強調(diào)在智能系統(tǒng)研發(fā)中注重對智能時代新型人機關(guān)系中人-智能體交互的優(yōu)化設(shè)計,不是片面地注重AI單方面。同時,強調(diào)要充分考慮人的因素和環(huán)境因素對人-智能體交互的影響;趦蓚時代人機關(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),與計算機時代人機交互所受的影響因素相比,智能系統(tǒng)的“人因設(shè)計”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、社會等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。這方面有待于工程心理學(xué)的進一步研究。本文也將在“智能時代工程心理學(xué)的應(yīng)用”部分中,對相關(guān)的內(nèi)容做進一步討論。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]五論以用戶為中心的設(shè)計:從自動化到智能時代的自主化以及自動駕駛車[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: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:智能時代的用戶體驗和創(chuàng)新設(shè)計方法[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)進展. 2018(09)
[5]智能時代的人機交互范式[J]. 張小龍,呂菲,程時偉. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2018(04)
[6]面向智能時代的人機合作心理模型[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]智能時代人機交互的一些思考[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]團隊情景意識的概念、模型及測量方法[J]. 石玉生,黃偉芬,田志強. 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:新挑戰(zhàn)和新機遇[J]. 許為. 人類工效學(xué). 2017(01)
[10]隱式人機交互[J]. 王巍,黃曉丹,趙繼軍,申艷光. 信息與控制. 2014(01)
本文編號:3004395
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