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來(lái)源：人機(jī)與認(rèn)知實(shí)驗(yàn)室

作者：劉偉 萇凱旋

摘要：本文對(duì)人機(jī)融合智能的概念、應(yīng)用、發(fā)展將面臨的關(guān)鍵問(wèn)題以及未來(lái)發(fā)展的方向進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 引言

1.1 現(xiàn)有人工智能的不足與挑戰(zhàn)

人工智能（AI）的概念于1956年的達(dá)特蒙斯學(xué)院暑期論壇首次提出。六十年間人工智能伴隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。這其中人工智能的理論思想演變?yōu)槿罅髋?，分別是聯(lián)結(jié)主義、行為主義和符號(hào)主義。盡管每種理論均取得了卓越的成就并且依舊為現(xiàn)在人工智能的主流研究方向，但是也均存在不足之處。聯(lián)結(jié)主義思想模仿人大腦皮層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)深度學(xué)習(xí)方法，即用多隱層的處理結(jié)構(gòu)處理大數(shù)據(jù)。但該方法限制于在具有可微分、強(qiáng)監(jiān)督學(xué)習(xí)、封閉靜態(tài)系統(tǒng)任務(wù)下才會(huì)得到良好的結(jié)果，并且訓(xùn)練得到的結(jié)果也限制于給定條件的問(wèn)題上。行為主義思想通過(guò)不斷模仿人或生物個(gè)體的行為超越原有的表現(xiàn)來(lái)推進(jìn)機(jī)器的進(jìn)化，主要依賴具有獎(jiǎng)懲控制機(jī)制的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法。然而該方法的缺點(diǎn)在于過(guò)于簡(jiǎn)化人類的行為過(guò)程，忽略人類心理的內(nèi)部活動(dòng)過(guò)程，忽略意識(shí)的重要性。符號(hào)主義思想具有產(chǎn)生智能行為的充分必要條件假設(shè)，并且基于有限理性原理。該方法的實(shí)質(zhì)是通過(guò)符號(hào)模擬人的大腦抽象邏輯思維過(guò)程，模擬人類認(rèn)知系統(tǒng)的功能機(jī)理，并用計(jì)算機(jī)處理符號(hào)的運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)人工智能。但是符號(hào)主義思想面臨四個(gè)主要挑戰(zhàn)：1.知識(shí)的自動(dòng)獲取；2.多元知識(shí)的的自動(dòng)融合；3.面向知識(shí)的表示學(xué)習(xí)；4.知識(shí)推理與運(yùn)用。符號(hào)主義雖通過(guò)模擬人的思維過(guò)程實(shí)現(xiàn)人工智能，但在以上四個(gè)問(wèn)題難以有突破性的結(jié)果。

人工智能的優(yōu)勢(shì)在于龐大的信息存儲(chǔ)量和高速的處理速度，但是無(wú)法處理如休謨問(wèn)題，即從“是”（being）能否推出“應(yīng)該”（should），也即“事實(shí)”命題能否推出“價(jià)值”命題[4]；也無(wú)法處理情感的表征問(wèn)題。人工智能嘗試通過(guò)大數(shù)據(jù)與逐步升級(jí)的算法實(shí)現(xiàn)人的情感與意指依舊沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)跨越。而人機(jī)智能融合將會(huì)是未來(lái)智能科學(xué)發(fā)展的下一個(gè)突破點(diǎn)。

1.2 人機(jī)融合智能

人機(jī)融合智能理論著重描述一種由人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)相互作用而產(chǎn)生的新型智能形式，它既不同于人的智能也不同于人工智能，它是一種物理性與生物性相結(jié)合的新一代智能科學(xué)體系。人機(jī)交互技術(shù)主要涉及人脖子以下的生理心理工效學(xué)問(wèn)題，而人機(jī)融合智能主要側(cè)重人脖子以上的大腦與機(jī)器的“電腦”相結(jié)合的智能問(wèn)題。人機(jī)融合智能在以下三個(gè)方面不同于人的智能與人工智能不同：在智能輸入端，人機(jī)融合智能的思想不單單依賴硬件傳感器采集的客觀數(shù)據(jù)或是人五官感知到的主觀信息，而是把兩者有效地結(jié)合起來(lái)，并且聯(lián)系人的先驗(yàn)知識(shí)，形成一種新的輸入方式；其次是在信息的處理階段，也是智能產(chǎn)生的重要階段，將人的認(rèn)知方式與計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)的計(jì)算能力融合起來(lái)，構(gòu)建起一種新的理解途徑；最后是在智能的輸出端，將人在決策中體現(xiàn)的價(jià)值效應(yīng)加入計(jì)算機(jī)逐漸迭代的算法之中相互匹配，形成有機(jī)化與概率化相互協(xié)調(diào)的優(yōu)化判斷。在人機(jī)融合的不斷適應(yīng)中，人將會(huì)對(duì)慣性常識(shí)行為進(jìn)行有意識(shí)地思考，而機(jī)器也將會(huì)從人的不同條件下的決策發(fā)現(xiàn)價(jià)值權(quán)重的區(qū)別。人與機(jī)器之間的理解將會(huì)從單向性轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向性，人的主動(dòng)性將與機(jī)器的被動(dòng)性混合起來(lái)。人處理其擅長(zhǎng)的“應(yīng)該”（should）等價(jià)值取向的主觀信息，而機(jī)器不僅處理其擅長(zhǎng)的“是”（being）等規(guī)則概率的客觀數(shù)據(jù)，同時(shí)也將從人處理“應(yīng)該”（should）信息中優(yōu)化自己的算法，從而產(chǎn)生人+機(jī)器既大于人也大于機(jī)器的效果。

人機(jī)融合采用分層的體系結(jié)構(gòu)。人類通過(guò)后天完善的認(rèn)知能力對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行分析感知，其認(rèn)知過(guò)程可分為記憶層意圖層，決策層、感知與行為層，形成意向性的思維；機(jī)器通過(guò)探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)外界環(huán)境進(jìn)行感知分析，其認(rèn)知過(guò)程分為目標(biāo)層知識(shí)庫(kù)，任務(wù)規(guī)劃層、感知與執(zhí)行層，形成形式化的思維。相同的體系結(jié)構(gòu)指明人類與機(jī)器可以在相同的層次之間進(jìn)行融合，并且在不同的層次之間也可以產(chǎn)生因果關(guān)系。圖1為人機(jī)融合的示意圖。

圖1 人機(jī)融合智能

2 人機(jī)融合智能技術(shù)的應(yīng)用

2018年，人機(jī)融合智能技術(shù)呈現(xiàn)一多分有的態(tài)勢(shì)，既關(guān)涉?zhèn)€人也與“群體”智能有關(guān)。人機(jī)融合智能中的人不限于個(gè)人，而且代表著以人為本的認(rèn)知思維方式還包括眾人，機(jī)器也不限于機(jī)器裝備還代表著以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)制機(jī)理。除此之外，自然和社會(huì)環(huán)境、真實(shí)和虛擬環(huán)境都會(huì)對(duì)人機(jī)融合智能的適應(yīng)性產(chǎn)生影響等。人機(jī)融合智能著重于解決上述人機(jī)融合過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

美國(guó)快公司（Fast）提及的“人與機(jī)器人融合的阿凡達(dá)（avatar）風(fēng)格”案例。通過(guò)其配置的頭戴式顯示器，操作者可以看到機(jī)器人捕捉到的場(chǎng)景，并且機(jī)器人將操作者執(zhí)行動(dòng)作產(chǎn)生的反饋繼而傳達(dá)回給操作者，從而形成人機(jī)融合的信息閉環(huán)。遠(yuǎn)程控制機(jī)器人傳遞了機(jī)器人對(duì)環(huán)境態(tài)勢(shì)的感知，而由人處理理解與決策，這是初級(jí)階段的人機(jī)融合智能。圖2中展現(xiàn)的T-HR3型機(jī)器人通過(guò)最新的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以使機(jī)器人在長(zhǎng)距離的工作環(huán)境中擺脫延遲影響，幾乎可以為用戶提供即時(shí)反饋。

該機(jī)器人對(duì)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的力的傳達(dá)也十分精確，它可以執(zhí)行需要用力才能完成的任務(wù)：雙手拿球，抓起模塊并堆砌，甚至與人握手。在人機(jī)融合與機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用下，豐田公司研發(fā)的最新的人機(jī)融合平臺(tái)將探索機(jī)器人與周圍環(huán)境之間物理交互的安全管理，以及一種能將用戶動(dòng)作映射到機(jī)器人的新型遠(yuǎn)程操縱系統(tǒng)。使得人機(jī)融合獲得更加流暢的體驗(yàn)。

圖2 T-HR3型機(jī)器人

同時(shí)，在制造業(yè)行業(yè)人機(jī)融合智能也得到了重視與發(fā)展。曾經(jīng)的工業(yè)流水線中機(jī)器人代替人類完成重復(fù)的機(jī)械工作?，F(xiàn)今出現(xiàn)在制造業(yè)工業(yè)流水線中的人機(jī)融合智能依存于不同的硬件設(shè)備與環(huán)境條件，有的類似機(jī)器人助手，有的則是外骨骼套裝。寶馬公司的斯帕坦堡工廠里有一款“夏洛特小姐”的人機(jī)融合機(jī)器人，用來(lái)輔助車門(mén)的精確安裝。梅塞德斯奔馳公司也在開(kāi)發(fā)人機(jī)融合技術(shù)，該公司面向每個(gè)個(gè)體客戶向奢華車型定制更加個(gè)性化的服務(wù)，利用數(shù)據(jù)與人工的結(jié)合使得這一服務(wù)得到可行。在使用人機(jī)融合智能取代了體積更大的自動(dòng)化系統(tǒng)后，定制版S級(jí)轎車所需的特殊零件將不會(huì)帶來(lái)普通流水線提供時(shí)效性的麻煩，轉(zhuǎn)而替代的是更方便的操作與管理。麻省理工學(xué)院的教授朱莉·肖正在開(kāi)發(fā)一種特殊的軟件算法，它的目的在于使得機(jī)器人理解人類發(fā)出的信息訊號(hào)，繼而解決機(jī)器人與人類的溝通問(wèn)題。

3 人機(jī)融合智能未來(lái)的關(guān)鍵問(wèn)題

目前人機(jī)融合智能的發(fā)展還在初級(jí)階段，人機(jī)融合智能的第一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，也是最重要的問(wèn)題，是在于如何將機(jī)器的計(jì)算能力與人的認(rèn)識(shí)能力結(jié)合起來(lái)。目前處在應(yīng)用階段的人機(jī)融合中人與機(jī)器的分工明確，沒(méi)有產(chǎn)生有效的結(jié)合作用。人類在后天的學(xué)習(xí)中不斷拓展認(rèn)知能力，所以人類能夠在復(fù)雜的環(huán)境下更為精準(zhǔn)地理解到態(tài)勢(shì)的發(fā)展。通過(guò)聯(lián)想能力人能夠產(chǎn)生跨領(lǐng)域結(jié)合的能力，而這種認(rèn)知聯(lián)想能力恰恰是缺失的。如何使得機(jī)器產(chǎn)生這種能力是實(shí)現(xiàn)真正智能的突破口。朱利奧·托諾尼的整體信息論（Integrated Information Theory，IIT）表明，一個(gè)有意識(shí)的系統(tǒng)必須是信息高速整合的。同時(shí)，進(jìn)化出有仿認(rèn)知能力的機(jī)器，需要保證人與機(jī)器之間的共同意識(shí)的存在。所以人和機(jī)器之間必須建立高速，有效的雙向信息交互關(guān)系。認(rèn)知的基本在于抽象，而對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)抽象能力決定了問(wèn)題的限制環(huán)境，越是抽象的思維表征越能夠適應(yīng)不同的情境。同時(shí)，高抽象能力也會(huì)帶來(lái)更普適的遷移能力，從而突破思維的局限性。一九七一年圖靈獲獎(jiǎng)?wù)呒s翰·麥卡錫發(fā)表觀點(diǎn)“與所有專門(mén)化的理論一樣，所有科學(xué)也都體現(xiàn)在嘗試中。當(dāng)你試圖證明這些理論時(shí)，你就回到了嘗試推理，因?yàn)槌ＷR(shí)指導(dǎo)著你的實(shí)驗(yàn)?！背ＷR(shí)就是非結(jié)構(gòu)化的多模態(tài)信息/支持的復(fù)合體，在認(rèn)知里的常識(shí)是人類的先驗(yàn)知識(shí)，而計(jì)算機(jī)的信息輸入恰恰忽略掉常識(shí)。所以研究知識(shí)本事，知識(shí)類型，知識(shí)原理也是突破認(rèn)知與計(jì)算結(jié)合的關(guān)鍵。

人機(jī)融合的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是公理與非公理混合推理，直覺(jué)與理性結(jié)合的決策。公理是數(shù)學(xué)發(fā)展史中的理論基礎(chǔ)，而在科學(xué)研究過(guò)程中邏輯推導(dǎo)是最為核心的方法。相同的，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行過(guò)程依舊是按照嚴(yán)密的算法語(yǔ)言運(yùn)行。但是人類的決策不同于這個(gè)過(guò)程，人類的聯(lián)想能力還依賴于類比推理。類比推理為非公理推理的一部分。非公理推理決定了在弱態(tài)勢(shì)情況下的強(qiáng)感知問(wèn)題。這種學(xué)習(xí)方法依賴于先驗(yàn)知識(shí)，通過(guò)利用大數(shù)據(jù)與概率的方法實(shí)現(xiàn)。而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的非公理推理是人與機(jī)器的區(qū)別之一。更是人的情感在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的重要途徑。通過(guò)先驗(yàn)知識(shí)人類產(chǎn)生直覺(jué)，而理性的分析是直覺(jué)的對(duì)立面。機(jī)器總是在理性地處理數(shù)據(jù)，而如何讓機(jī)器產(chǎn)生直覺(jué)能力是人機(jī)融合的平滑性的關(guān)鍵。公理與非公理推理，直覺(jué)與理性的結(jié)合決策將是解決人機(jī)融合智能輸出的重要研究方向。

人機(jī)融合智能的關(guān)鍵問(wèn)題還包括介入問(wèn)題，介入問(wèn)題反應(yīng)了人機(jī)融合的時(shí)機(jī)與方式問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題尤其在當(dāng)人與機(jī)器出現(xiàn)對(duì)感知信息的不對(duì)稱，人與機(jī)器在決策的方向出現(xiàn)矛盾時(shí)。同時(shí)人機(jī)融合中的介入問(wèn)題體現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)感知之中，而團(tuán)隊(duì)任務(wù)的比重也逐漸偏向于人機(jī)群的團(tuán)隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)感知。團(tuán)隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)感知中團(tuán)員之間的交互包括接受、容忍、信任、匹配、調(diào)度、切換、說(shuō)服，這是使得團(tuán)員之間的合作產(chǎn)生團(tuán)隊(duì)大于個(gè)人的條件。而人機(jī)融合中的介入問(wèn)題與人與人之間的交互問(wèn)題具有同樣的復(fù)雜度，從技術(shù)角度講，人機(jī)融合智能絕不僅是一個(gè)數(shù)學(xué)仿真建模問(wèn)題，同時(shí)是一個(gè)心理學(xué)工效問(wèn)題，還應(yīng)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)體驗(yàn)擬合的問(wèn)題。

人機(jī)融合智能的最后一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是倫理問(wèn)題。人類價(jià)值觀的起源是倫理學(xué)。從團(tuán)隊(duì)?wèi)B(tài)勢(shì)感知的嚴(yán)重中可以看出，人類本身?yè)碛泻芏鄠惱淼赖吕Ь?，此外人工智能的出現(xiàn)也帶給了人類對(duì)待人工智能的倫理問(wèn)題的思考。與此同時(shí)，人機(jī)融合智能的范疇歸屬是人機(jī)融合智能倫理問(wèn)題的關(guān)鍵。人機(jī)融合智能的倫理不僅包括人工智能的倫理，其中包括人工智能的思想產(chǎn)生對(duì)于實(shí)際法律問(wèn)題的影響。而且包括人機(jī)融合后的界定，所產(chǎn)生的行為是歸屬于人還是機(jī)器的思想。在思想之外，人機(jī)融合智能中設(shè)備作為人的一部分所產(chǎn)生的行為需要面對(duì)如何的法律責(zé)任，也是人機(jī)融合智能在接下來(lái)發(fā)展的問(wèn)題之重。

4 人機(jī)融合智能技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向

4.1 信息融合與人機(jī)融合智能

信息融合起源于數(shù)據(jù)融合，或者說(shuō)數(shù)據(jù)融合是信息融合的第一階段。數(shù)據(jù)融合利用多傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)所得到的數(shù)據(jù)與結(jié)果形成單一傳感器無(wú)法得到的更準(zhǔn)確可信的結(jié)論和質(zhì)量。最早的數(shù)據(jù)融合限于硬件設(shè)備的差異多需加入人工的梳理，盡管如此傳感器依舊會(huì)因硬件問(wèn)題帶來(lái)時(shí)效性和精度的問(wèn)題，從而對(duì)后續(xù)的工作產(chǎn)生接二連三的影響。這使得研究向融合方式逐漸轉(zhuǎn)變。信息融合發(fā)展的第二階段除采用多傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)還融入了其他信息源。同時(shí)，比起傳感器數(shù)據(jù)的融合，多信息源的信息融合方法和技術(shù)難度更大。需要從統(tǒng)計(jì)學(xué)和結(jié)構(gòu)化模型邁向非結(jié)構(gòu)化模型，以及人工智能技術(shù)和基于知識(shí)的系統(tǒng)。除此之外，信息融合正在不斷地加入態(tài)勢(shì)/影響估計(jì)等高級(jí)感知領(lǐng)域?，F(xiàn)階段的信息融合模型依然僅采用海量數(shù)據(jù)規(guī)模、快速動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)體系、多數(shù)據(jù)類型和低數(shù)據(jù)價(jià)值密度。

信息融合是人機(jī)融合智能中關(guān)鍵的一環(huán)。在目前的兩個(gè)階段中，信息融合無(wú)論在理論上還是在技術(shù)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)上都只在于力圖建立一個(gè)能夠自動(dòng)運(yùn)行的產(chǎn)品，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中或直接作為系統(tǒng)應(yīng)用到相應(yīng)業(yè)務(wù)活動(dòng)中。而在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)模型和方法，如統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算方法、數(shù)學(xué)規(guī)劃以及各種信息處理算法無(wú)法解決的目標(biāo)識(shí)別、態(tài)勢(shì)估計(jì)、影響估計(jì)等高級(jí)融合問(wèn)題，則求助于不確定性處理和人工智能技術(shù)。然而，當(dāng)前不確定性處理技術(shù)特別是人工智能技術(shù)的發(fā)展與高級(jí)信息如人的需求相差甚遠(yuǎn)。而在處理不確定性問(wèn)題，涉及到“是”（being）的問(wèn)題到“應(yīng)該”（should）問(wèn)題的轉(zhuǎn)變，是人的優(yōu)勢(shì)所在。在信息融合系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中添加人的選擇判斷與行動(dòng)管理是使得信息融合智能在觀測(cè)、判斷、分析與決策方面的高級(jí)感知領(lǐng)域取得質(zhì)變的關(guān)鍵。

4.2 態(tài)勢(shì)感知與人機(jī)融合智能

態(tài)勢(shì)感知（Situation Awareness）概念最早出現(xiàn)在航空心理學(xué)中，描述飛行員對(duì)作戰(zhàn)飛行任務(wù)中態(tài)勢(shì)的理解。態(tài)勢(shì)感知的經(jīng)典理論是Endsley于1995年提出的三級(jí)模型，其定義為人在一定的空間和時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境中各要素的感知（perception）、綜合理解（comprehension）以及預(yù)測(cè)（projection）的能力。二十多年來(lái)SA的研究逐漸擴(kuò)展到民航飛行員、空中交通管制員、核電廠的操作員、軍事指揮員等。在這些領(lǐng)域中，操作者的SA是影響決策質(zhì)量和作業(yè)績(jī)效的關(guān)鍵因素，擁有良好的態(tài)勢(shì)感知對(duì)復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，如航空，空中交通管制，飛機(jī)駕駛等任務(wù)中的決策起到了相當(dāng)關(guān)鍵的作用。

態(tài)勢(shì)感知的概念出現(xiàn)在人機(jī)協(xié)同的工作中。在態(tài)勢(shì)感知的三級(jí)模型中，感知即獲取信息，而在高負(fù)荷的認(rèn)知條件下信息的獲取主要依賴機(jī)器的傳感器，后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的處理呈現(xiàn)給操作員。三級(jí)模型中機(jī)器在感知階段扮演重要的角色。而在預(yù)測(cè)后的決策階段，同樣需要機(jī)器與人之間的協(xié)同判斷與分析。三級(jí)階段中彼此階段之間的人機(jī)分離是模型中的缺陷。而推動(dòng)態(tài)勢(shì)感知中人與機(jī)器融合是實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)理解獲得良好績(jī)效的關(guān)鍵。在人、機(jī)器與環(huán)境構(gòu)成的特定情境的組成成分常會(huì)快速變化，在這種快節(jié)奏的態(tài)勢(shì)演變中需要充分時(shí)間和足夠信息來(lái)形成態(tài)勢(shì)的全面感知與理解。同樣，人機(jī)融合智能也在態(tài)勢(shì)不足的情況下憑借先驗(yàn)知識(shí)通過(guò)大數(shù)據(jù)處理分析輔助操作員的決策方面提供了若態(tài)勢(shì)下強(qiáng)感知的解決方法。

4.3 自主性與人機(jī)融合智能

自動(dòng)化已經(jīng)應(yīng)用在了各種系統(tǒng)中，并且通常包括需要軟件提供要邏輯步驟與操作。傳統(tǒng)的自動(dòng)化的定義為“系統(tǒng)在沒(méi)有/很少人為操作員參與的情況下運(yùn)行：但是，系統(tǒng)性能僅限于其設(shè)計(jì)要執(zhí)行的具體操作”。相比于自動(dòng)化系統(tǒng)，自主性涉及使用額外的傳感器和更復(fù)雜的軟件，以便在更廣泛的操作條件和環(huán)境因素以及更廣泛的功能或活動(dòng)范圍內(nèi)提供更高水平的自動(dòng)化行為。自主系統(tǒng)具有一定程度的自主行為（用人的決策代理）。通過(guò)軟件方法可以擴(kuò)展到基于計(jì)算邏輯（或者更普遍地，基于規(guī)則的）方法以包括計(jì)算智能（例如，模糊邏輯，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)）。另外，學(xué)習(xí)算法可以提供學(xué)習(xí)和適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的能力。自主是是自動(dòng)化的一個(gè)重大擴(kuò)展，在這種擴(kuò)展中，高水平的面向任務(wù)的命令將在各種可能不是完全預(yù)期的情況下成功執(zhí)行，就像我們目前期望智能人員在給予足夠的獨(dú)立性和任務(wù)時(shí)運(yùn)行一樣執(zhí)行權(quán)限。自主是良好的設(shè)計(jì)和高度自動(dòng)化。

但是自主系統(tǒng)常面臨幾個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。自主系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力問(wèn)題，即自主性在人與自動(dòng)化之間的平衡問(wèn)題。面臨新環(huán)境與一成不變的環(huán)境、輕度重復(fù)的工作與可信賴的重復(fù)工作、可不連續(xù)與始終如一、不可預(yù)測(cè)與可預(yù)測(cè)的博弈；操作員對(duì)自主系統(tǒng)的態(tài)勢(shì)感知能力，高級(jí)的自動(dòng)化很容易讓操作員不了解自動(dòng)化在做什么，所以需要給飛行員提供合適的參與度，保持與自主系統(tǒng)不脫節(jié)；輔助系統(tǒng)的問(wèn)題，自動(dòng)化的輔助系統(tǒng)常常給操作員很高的信任感，以此類比向?qū)＜仪笾鷨?wèn)題，專家的標(biāo)簽本身就帶來(lái)一種信任，而實(shí)際上真正對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)應(yīng)該在于問(wèn)題本身的解答，而不是外在的標(biāo)簽。同樣的輔助系統(tǒng)會(huì)給操作員帶來(lái)同樣的信任，但這種信任在有偏差的情況下會(huì)帶來(lái)災(zāi)難；信任問(wèn)題，信任問(wèn)題受到系統(tǒng)因素、個(gè)人因素、情境因素的影響，自主系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況帶來(lái)的錯(cuò)誤的判斷會(huì)使操作員對(duì)系統(tǒng)的信任迅速降低，而怎樣讓操作員信任自主系統(tǒng)，在此心理環(huán)境下做出更好的任務(wù)操作很重要。

人機(jī)融合智能中的一個(gè)重要課題如何解決人與自動(dòng)化的平衡問(wèn)題，人與機(jī)器之間的信任問(wèn)題。自主系統(tǒng)下也需要以人為中心，并不需要尋求完全用機(jī)器取代人，人在其中的控制和指揮是必不可少的。所以需要更加靈活的自主性，和自主權(quán)的切換。隨著系統(tǒng)能力的提升，自主性的水平也在提升。決策輔助為操作員提供潛在的選項(xiàng)，而監(jiān)督控制是操作員可以適當(dāng)?shù)馗深A(yù)。具體情境下使用何種水平的自主性系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)變化的，比如在風(fēng)險(xiǎn)低的情境下可以使用高度的自動(dòng)化，而在風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生變化之后應(yīng)該調(diào)控人在自助系統(tǒng)中的參與度。共享人和機(jī)器的態(tài)勢(shì)感知也非常重要。即便在相同的顯示器下處于相同環(huán)境中的人也會(huì)因?yàn)椴煌繕?biāo)和心理模型，從而對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)也是不同的。自主系統(tǒng)通過(guò)傳感器獲取信息理解世界的方式和人不同。所以需要對(duì)人和機(jī)器的態(tài)勢(shì)感知進(jìn)行共享。具體體現(xiàn)在目標(biāo)一致，功能分配和重新分配，尋找人與機(jī)器各司其事的平衡，決策溝通，包括對(duì)戰(zhàn)略、計(jì)劃和行動(dòng)，以及任務(wù)調(diào)整，因?yàn)槿蝿?wù)通常需要對(duì)雙方都有緊密的依賴。從這四個(gè)方面需要保持自主系統(tǒng)和人的態(tài)勢(shì)感知保持一致性。

5 結(jié)束語(yǔ)

盡管人機(jī)融合智能的發(fā)展尚在初級(jí)階段，但其概念中所傳遞出來(lái)的思考為人工智能注入了活力。人機(jī)融合智能在一些實(shí)際場(chǎng)景中初步取得了成果，未來(lái)還會(huì)在醫(yī)療、軍事、機(jī)械等更多領(lǐng)域繼續(xù)取得進(jìn)步。人機(jī)融合智能是主客觀的結(jié)合，是靈活的意向性與精確地形式化的結(jié)合。人機(jī)融合智能將會(huì)是接下來(lái)人工智能發(fā)展的一個(gè)重要分支。

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