基于A(yíng)gent的智能人機接口技術(shù)

1 人- 機失調問(wèn)題

人、機(計算機、生產(chǎn)及控制設備等) 是由兩種截然不同的對象, 在一定的環(huán)境和組織機構中組成的復雜人機系統。在這樣的系統中, 人與機器配合工作, 各司其職。人主要從事思維、感知、決策、創(chuàng )造等方面的工作, 機器則在生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)施與控制方面發(fā)揮作用,或從事由于生理或心理因素人們無(wú)法完成的工作。受傳統思維方式的影響, 人們常常不自覺(jué)地將系統中人與機器之間的有機聯(lián)系割裂開(kāi)來(lái), 用技術(shù)的方法研究機器的作用, 用管理學(xué)的方法研究人的影響。

近年來(lái), 雖已開(kāi)始對人在生產(chǎn)制造系統中的核心地位有所認識, 但對如何處理好系統中人機的關(guān)系,尚無(wú)具體的研究成果。

2 智能人機接口技術(shù)實(shí)現人機協(xié)調

控制論的創(chuàng )始人維納早就指出“: 當我們使用有理智的機器的時(shí)候, 我們自己應該在利用這些機器之前, 表現出更大的理智和才能”。在復雜工業(yè)系統中,人與機器的合理分工、協(xié)同和集成是有效實(shí)施智能管理系統集成及優(yōu)化技術(shù)的關(guān)鍵。

2.1 人機一體化思想

在制造環(huán)境中, 人的核心作用是不可替代的。在制造智能管理自動(dòng)化系統的人機關(guān)系問(wèn)題上, 最初的思想是強調高度自動(dòng)化, 但在研究和應用實(shí)踐中產(chǎn)生的種種問(wèn)題, 使人們逐漸認識到適度自動(dòng)化的重要性, 進(jìn)而提出了“人件”(Humanware) 與“軟件”、“硬件”

具有同等重要性。1990 年錢(qián)學(xué)森在研究思維科學(xué)時(shí),提出了“綜合集成工程”(Meta- syntheTIc Engineering),其中蘊涵了人在集成系統中的不可替代作用。

路甬祥院士提出了“人機一體化系統”, 其核心內容是強調人在系統中的重要性, 人機協(xié)同感知、思維和執行實(shí)現人與機械的整體綜合(Metasynthesis), 強調人在回路中的重要性, 通過(guò)超介質(zhì)(hypermedia) 實(shí)現人機耦合(human- machine coupling), 從而實(shí)現人機最佳協(xié)同合作(human - machine synergy)。

人與機器是兩種具有重大區別的系統, 要實(shí)現二者有機的結合, 達到最佳協(xié)同的目的, 首先必須了解各自的特點(diǎn), 然后尋求二者通過(guò)超介質(zhì), 如智能人機接口結合實(shí)現人機一體化系統。

2.2 智能人機接口

涂序彥教授指出的“人機協(xié)調”意味著(zhù): 人與自動(dòng)化機器設備組成的人機系統(Man-Machine System)中, 人與機器通過(guò)多媒體智能界面(Multimedia IntelligentInterface) 進(jìn)行人機友好通信, 在人機合理分工的基礎上, 進(jìn)行人機協(xié)同工作, 實(shí)現人機“智能集成”(IntelligenceIntegratiON), 促進(jìn)人機“智能共生”( IntelligenceCo- growing) , 達到“人機和諧”(Man-MachineHarmonization) 。為了實(shí)現人機協(xié)調, 在系統設計中要做到人機合理分工, 而在實(shí)現中則要提供多媒體的人機智能接口, 以便在系統運行中能夠進(jìn)行人機的友好交互, 實(shí)現人機智能結合, 人機協(xié)同工作。在多庫協(xié)同軟件支持下, 可以為智能管理系統設計和實(shí)現可視化的多媒體人機智能界面, 建立人機協(xié)調的智能管理系統。

借助智能人機接口實(shí)現人機協(xié)調的要求:

( 1) 要實(shí)現人機協(xié)同的思想, 必須充分發(fā)揮人與機器各自的特點(diǎn), 以協(xié)同最優(yōu)為目標, 借助一個(gè)既能理解人的思維和行為, 又能理解機器行為的人機接口, 在人與機器之間建立一種柔性的耦合關(guān)系, 是將具有本質(zhì)區別的兩個(gè)事物有機融合的一種可行思路。

( 2) 人特有的認知和行為特點(diǎn), 決定了人機接口的視線(xiàn)中應該設計由人根據自身特點(diǎn)、經(jīng)驗知識創(chuàng )造的, 并具有人類(lèi)某些重要意識屬性和行為特點(diǎn)的“代理人”。這個(gè)“代理人”駐留在人機接口系統中。

( 3)“代理人”需要具有適用于不同人的認知和行為特點(diǎn)的能力, 這是建立在對人的認知和行為特點(diǎn)充分理解的基礎之上的。因此中間體本質(zhì)上是一個(gè)知識系統。

( 4) 讓“代理人”作為人和機器之間信息、知識、情感溝通的橋梁, 既不需要構建具有超人的智能機器(實(shí)踐已經(jīng)證明一味追求智能化機器的道路已經(jīng)步履維艱) , 又避免了人與機器地生硬的直接接觸。這就是一種智能化人機—體的超介質(zhì)。