智能时代的工程心理学
发布时间：2021-01-28 04:55
智能技术为智能时代的工程心理学研究和应用提供了新的机遇。为此,系统提出了智能时代工程心理学的工作框架。该工作框架包括工程心理学研究和应用的对象、核心问题空间、学科理念、研究重点、应用范围、方法等。智能时代的人机关系呈现出一种新的形式:人机组队式的人机合作关系。"以人为中心的人工智能"应该是智能时代工程心理学的学科理念。针对智能技术,近期工程心理学研究者开始开展围绕新型人机关系的理论框架和基本问题、人机组队中的心理结构和决策控制、人机交互等方面的研究工作。为有效支持智能系统的研发,概括总结了一些工程心理学新方法和提升的方法。最后,针对当前工程心理学所面对的一些挑战提出了具体的建议。
【文章来源】：心理科学进展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章页数】：17 页
【图文】：
人机关系跨时代的演变
为了有效地定义和分析工程心理学核心问题的空间,许为(2020)提出了一个自主化、自动化、人工操作三者关系的三维空间概念模型(见图2)。如表2所指出,自动化是完全不具有基于机器智能的认知等能力,而自主化拥有基于机器智能的认知等能力,因此我们可以假设自动化与自主化之间是正交的关系。在实现全自主化技术之前,人工操作(特别是在应急状态下的人工干预)是人机系统安全的重要保证。人工操作与自主化和自动化程度之间分别存在着一对一的关系(见图2中的平面AOC、平面AOB):即随着自主化和自动化程度的提高,人工操作的需求随之减少。可见,人工操作是以上两个二维平面(自主化×人工操作,自动化×人工操作)所共有的一个维度。因此,自主化、自动化、人工操作三个变量可以整合用来表征三者之间的一个三维空间关系。可以说,该三维空间表征了人与智能系统交互中工程心理学核心问题的空间概念。从图2所表征的三维概念空间中可知:(1)如上面所分析,在人与智能系统(拥有自主化特征的智能体)交互中会产生人机组队式的合作。(2)在实现全自主化之前,任何智能系统都拥有一定程度上的自动化功能,人对智能系统的操作必然包括人-自动化交互。这意味着在使用智能系统中人类操作员可能遇到与人-自动化交互研究中所发现的类似工程心理学问题,而以往基于自动化的人机交互研究成果将有助于解决基于自主化的人机交互中的一些工程心理学问题。(3)人机组队合作、基于自动化以及基于自主化的人机交互都需要人工操作,智能系统必须提供有效的人机交互。因此,该三维概念空间模型也表征了智能时代工程心理学研究和应用的重点:人机组队和人机交互。
针对基于AI技术的智能系统可能带来的伦理道德方面的负面影响,斯坦福大学、加州大学伯克利分校、MIT等大学分别成立了“以人为中心的AI(Human-Centered AI,HAI)”的研究机构。这些HAI的研究策略强调智能系统开发中两方面的工作:技术与伦理化设计。强调开发智能系统AI的下一个前沿不能仅仅是技术,它也必须合乎道德伦理的和惠及人类的;AI是增强人类的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。从社会技术系统的大环境中考察HAI,针对智能系统的研发,许为(2019b)提出了一个扩展的HAI概念模型(见图3)。该模型包括三个方面:(1)人因设计:强调从工程心理学的学科理念(人的因素)出发,智能系统的研发要充分符合人的各种需求,为人类提供安全的、高效的、健康的、满意的基于智能技术的工作和生活;(2)伦理化设计:从人类伦理、道德等角度出发,智能系统应该致力于解决人类社会的偏见、维护人类公平和公正等问题;(3)充分反映人类智能的技术:进一步提升AI技术以达到反映以人类智能为特征的深度(更像人类的智能)。HAI中的“人因设计”强调在智能系统研发中注重对智能时代新型人机关系中人-智能体交互的优化设计,不是片面地注重AI单方面。同时,强调要充分考虑人的因素和环境因素对人-智能体交互的影响。基于两个时代人机关系之间在工程心理学特征方面本质上的差别(表2～表3),与计算机时代人机交互所受的影响因素相比,智能系统的“人因设计”需要考虑更多的人和环境方面的因素,比如,人的情绪、情感、人格、文化、社会等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。这方面有待于工程心理学的进一步研究。本文也将在“智能时代工程心理学的应用”部分中,对相关的内容做进一步讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]五论以用户为中心的设计:从自动化到智能时代的自主化以及自动驾驶车[J]. 许为. 应用心理学. 2020(02)
[2]四论以用户为中心的设计:以人为中心的人工智能[J]. 许为. 应用心理学. 2019(04)
[3]三论以用户为中心的设计:智能时代的用户体验和创新设计方法[J]. 许为. 应用心理学. 2019(01)
[4]人因学发展的新取向[J]. 许为,葛列众. 心理科学进展. 2018(09)
[5]智能时代的人机交互范式[J]. 张小龙,吕菲,程时伟. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[6]面向智能时代的人机合作心理模型[J]. 刘烨,汪亚珉,卞玉龙,任磊,禤宇明. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[7]智能时代人机交互的一些思考[J]. 范俊君,田丰,杜一,刘正捷,戴国忠. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[8]团队情景意识的概念、模型及测量方法[J]. 石玉生,黄伟芬,田志强. 航天医学与医学工程. 2017(06)
[9]再论以用户为中心的设计:新挑战和新机遇[J]. 许为. 人类工效学. 2017(01)
[10]隐式人机交互[J]. 王巍,黄晓丹,赵继军,申艳光. 信息与控制. 2014(01)
本文编号：3004395
【文章来源】：心理科学进展. 2020,28(09)北大核心CSSCI
【文章页数】：17 页
【图文】：
人机关系跨时代的演变
为了有效地定义和分析工程心理学核心问题的空间,许为(2020)提出了一个自主化、自动化、人工操作三者关系的三维空间概念模型(见图2)。如表2所指出,自动化是完全不具有基于机器智能的认知等能力,而自主化拥有基于机器智能的认知等能力,因此我们可以假设自动化与自主化之间是正交的关系。在实现全自主化技术之前,人工操作(特别是在应急状态下的人工干预)是人机系统安全的重要保证。人工操作与自主化和自动化程度之间分别存在着一对一的关系(见图2中的平面AOC、平面AOB):即随着自主化和自动化程度的提高,人工操作的需求随之减少。可见,人工操作是以上两个二维平面(自主化×人工操作,自动化×人工操作)所共有的一个维度。因此,自主化、自动化、人工操作三个变量可以整合用来表征三者之间的一个三维空间关系。可以说,该三维空间表征了人与智能系统交互中工程心理学核心问题的空间概念。从图2所表征的三维概念空间中可知:(1)如上面所分析,在人与智能系统(拥有自主化特征的智能体)交互中会产生人机组队式的合作。(2)在实现全自主化之前,任何智能系统都拥有一定程度上的自动化功能,人对智能系统的操作必然包括人-自动化交互。这意味着在使用智能系统中人类操作员可能遇到与人-自动化交互研究中所发现的类似工程心理学问题,而以往基于自动化的人机交互研究成果将有助于解决基于自主化的人机交互中的一些工程心理学问题。(3)人机组队合作、基于自动化以及基于自主化的人机交互都需要人工操作,智能系统必须提供有效的人机交互。因此,该三维概念空间模型也表征了智能时代工程心理学研究和应用的重点:人机组队和人机交互。
针对基于AI技术的智能系统可能带来的伦理道德方面的负面影响,斯坦福大学、加州大学伯克利分校、MIT等大学分别成立了“以人为中心的AI(Human-Centered AI,HAI)”的研究机构。这些HAI的研究策略强调智能系统开发中两方面的工作:技术与伦理化设计。强调开发智能系统AI的下一个前沿不能仅仅是技术,它也必须合乎道德伦理的和惠及人类的;AI是增强人类的能力而不是取代人(Li&Etchemendy,2018)。从社会技术系统的大环境中考察HAI,针对智能系统的研发,许为(2019b)提出了一个扩展的HAI概念模型(见图3)。该模型包括三个方面:(1)人因设计:强调从工程心理学的学科理念(人的因素)出发,智能系统的研发要充分符合人的各种需求,为人类提供安全的、高效的、健康的、满意的基于智能技术的工作和生活;(2)伦理化设计:从人类伦理、道德等角度出发,智能系统应该致力于解决人类社会的偏见、维护人类公平和公正等问题;(3)充分反映人类智能的技术:进一步提升AI技术以达到反映以人类智能为特征的深度(更像人类的智能)。HAI中的“人因设计”强调在智能系统研发中注重对智能时代新型人机关系中人-智能体交互的优化设计,不是片面地注重AI单方面。同时,强调要充分考虑人的因素和环境因素对人-智能体交互的影响。基于两个时代人机关系之间在工程心理学特征方面本质上的差别(表2～表3),与计算机时代人机交互所受的影响因素相比,智能系统的“人因设计”需要考虑更多的人和环境方面的因素,比如,人的情绪、情感、人格、文化、社会等因素(例如,Santamaria&Nathan-Roberts,2017)。这方面有待于工程心理学的进一步研究。本文也将在“智能时代工程心理学的应用”部分中,对相关的内容做进一步讨论。
【参考文献】：
期刊论文
[1]五论以用户为中心的设计:从自动化到智能时代的自主化以及自动驾驶车[J]. 许为. 应用心理学. 2020(02)
[2]四论以用户为中心的设计:以人为中心的人工智能[J]. 许为. 应用心理学. 2019(04)
[3]三论以用户为中心的设计:智能时代的用户体验和创新设计方法[J]. 许为. 应用心理学. 2019(01)
[4]人因学发展的新取向[J]. 许为,葛列众. 心理科学进展. 2018(09)
[5]智能时代的人机交互范式[J]. 张小龙,吕菲,程时伟. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[6]面向智能时代的人机合作心理模型[J]. 刘烨,汪亚珉,卞玉龙,任磊,禤宇明. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[7]智能时代人机交互的一些思考[J]. 范俊君,田丰,杜一,刘正捷,戴国忠. 中国科学:信息科学. 2018(04)
[8]团队情景意识的概念、模型及测量方法[J]. 石玉生,黄伟芬,田志强. 航天医学与医学工程. 2017(06)
[9]再论以用户为中心的设计:新挑战和新机遇[J]. 许为. 人类工效学. 2017(01)
[10]隐式人机交互[J]. 王巍,黄晓丹,赵继军,申艳光. 信息与控制. 2014(01)
本文编号：3004395
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