基于Agent的智能人機(jī)接口技術(shù)

1 人- 機(jī)失調(diào)問(wèn)題

人、機(jī)(計(jì)算機(jī)、生產(chǎn)及控制設(shè)備等) 是由兩種截然不同的對(duì)象, 在一定的環(huán)境和組織機(jī)構(gòu)中組成的復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中, 人與機(jī)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(jī)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(tǒng)思維方式的影響, 人們常常不自覺(jué)地將系統(tǒng)中人與機(jī)器之間的有機(jī)聯(lián)系割裂開(kāi)來(lái), 用技術(shù)的方法研究機(jī)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(duì)人在生產(chǎn)制造系統(tǒng)中的核心地位有所認(rèn)識(shí), 但對(duì)如何處理好系統(tǒng)中人機(jī)的關(guān)系,尚無(wú)具體的研究成果。

2 智能人機(jī)接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)

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

2.1 人機(jī)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(tǒng)的人機(jī)關(guān)系問(wèn)題上, 最初的思想是強(qiáng)調(diào)高度自動(dòng)化, 但在研究和應(yīng)用實(shí)踐中產(chǎn)生的種種問(wèn)題, 使人們逐漸認(rèn)識(shí)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(yùn)涵了人在集成系統(tǒng)中的不可替代作用。

路甬祥院士提出了“人機(jī)一體化系統(tǒng)”, 其核心內(nèi)容是強(qiáng)調(diào)人在系統(tǒng)中的重要性, 人機(jī)協(xié)同感知、思維和執(zhí)行實(shí)現(xiàn)人與機(jī)械的整體綜合(Metasynthesis), 強(qiáng)調(diào)人在回路中的重要性, 通過(guò)超介質(zhì)(hypermedia) 實(shí)現(xiàn)人機(jī)耦合(human- machine coupling), 從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)最佳協(xié)同合作(human - machine synergy)。

人與機(jī)器是兩種具有重大區(qū)別的系統(tǒng), 要實(shí)現(xiàn)二者有機(jī)的結(jié)合, 達(dá)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(jī)接口結(jié)合實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化系統(tǒng)。

2.2 智能人機(jī)接口

涂序彥教授指出的“人機(jī)協(xié)調(diào)”意味著: 人與自動(dòng)化機(jī)器設(shè)備組成的人機(jī)系統(tǒng)(Man-Machine System)中, 人與機(jī)器通過(guò)多媒體智能界面(Multimedia IntelligentInterface) 進(jìn)行人機(jī)友好通信, 在人機(jī)合理分工的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行人機(jī)協(xié)同工作, 實(shí)現(xiàn)人機(jī)“智能集成”(IntelligenceIntegratiON), 促進(jìn)人機(jī)“智能共生”( IntelligenceCo- growing) , 達(dá)到“人機(jī)和諧”(Man-MachineHarmonization) 。為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào), 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要做到人機(jī)合理分工, 而在實(shí)現(xiàn)中則要提供多媒體的人機(jī)智能接口, 以便在系統(tǒng)運(yùn)行中能夠進(jìn)行人機(jī)的友好交互, 實(shí)現(xiàn)人機(jī)智能結(jié)合, 人機(jī)協(xié)同工作。在多庫(kù)協(xié)同軟件支持下, 可以為智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可視化的多媒體人機(jī)智能界面, 建立人機(jī)協(xié)調(diào)的智能管理系統(tǒng)。

借助智能人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)的要求:

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

( 2) 人特有的認(rèn)知和行為特點(diǎn), 決定了人機(jī)接口的視線中應(yīng)該設(shè)計(jì)由人根據(jù)自身特點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)創(chuàng)造的, 并具有人類(lèi)某些重要意識(shí)屬性和行為特點(diǎn)的“代理人”。這個(gè)“代理人”駐留在人機(jī)接口系統(tǒng)中。

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

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