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人机混合的智能控制在近些年得到了广泛关注,部分得益于物联网(Internet of Things, IoT) 和信息物理融合系统(Cyber physical systems, CPS) 等智能系统的迅猛发展。不同于传统的主要面向工业、军事等领域的自动化应用,其中人的因素大多游离于控制系统之外,在典型的物联网和信息网络融合系统实例中(如智能家居产品、可穿戴设备等),人与机器的关系天然的较为密切,系统的设计往往需要密切的关注人的需求。这些智能系统在未来的进一步发展,也预示着人机混合的智能控制的愈加重要。

虚拟现实(Virtual Reality, VR)和增强现实(Augumented Reality, AR)技术的发展也为人机混合的智能控制提供了额外的交互维度,使得人与机器在交互层面上超出了原来的范畴,为新型人机混合形式的出现提供了契机。比如,利用增强现实技术的机器人遥操作,可以使得远程对机器人的控制更为自然精确。

作为最有可能改变未来世界的颠覆性技术,人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术的发展则可能为人机混合的智能控制带来了新的模式上的变革。传统的人机混合解决人类控制和机器执行的自动化之间的交互问题,而人工智能技术的发展使得机器也具有了一定的智能自主的能力,从而,传统的仅包含机器自动执行和人类控制的人机系统的两层架构已经不适应新技术的发展,而应该以机器的自动执行、机器的智能自主和人类控制三层架构描述这种新型人机混合的智能控制系统。

要在人机混合的智能控制中将人的不同于其他动物的高级智能考虑进来,则往往离不开认知科学的帮助。认知科学是是一门研究信息如何在大脑中形成以及转录过程的跨领域学科,建立在对感知、智能、语言、计算、推理甚至意识等诸多现象的研究和模型化上。要充分理解人在人机混合系统中的作用和影响,将其置于认知科学的框架下研究是自然的选择。

参考文献

  1. [1]赵云波, “人机混合的智能控制,” in 智能控制:方法与应用, 王飞跃 and 陈俊龙, Eds. 北京: 中国科学技术出版社, 2020, pp. 423–435.

相关科研项目

人机系统中人与机器的自主性边界及其切换策略研究