基于Agent的智能人機接口技術(shù)

1 人- 機失調(diào)問題

人、機(計算機、生產(chǎn)及控制設(shè)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(gòu)中組成的復雜人機系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)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)過程的實施與控制方面發(fā)揮作用,或從事由于生理或心理因素人們無法完成的工作。受傳統(tǒng)思維方式的影響, 人們常常不自覺地將系統(tǒng)中人與機器之間的有機聯(lián)系割裂開來, 用技術(shù)的方法研究機器的作用, 用管理學的方法研究人的影響。

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

2 智能人機接口技術(shù)實現(xiàn)人機協(xié)調(diào)

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候, 我們自己應該在利用這些機器之前, 表現(xiàn)出更大的理智和才能”。在復雜工業(yè)系統(tǒng)中,人與機器的合理分工、協(xié)同和集成是有效實施智能管理系統(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化系統(tǒng)的人機關(guān)系問題上, 最初的思想是強調(diào)高度自動化, 但在研究和應用實踐中產(chǎn)生的種種問題, 使人們逐漸認識到適度自動化的重要性, 進而提出了“人件”(Humanware) 與“軟件”、“硬件”

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

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

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

2.2 智能人機接口

涂序彥教授指出的“人機協(xié)調(diào)”意味著: 人與自動化機器設(shè)備組成的人機系統(tǒng)(Man-Machine System)中, 人與機器通過多媒體智能界面(Multimedia IntelligentInterface) 進行人機友好通信, 在人機合理分工的基礎(chǔ)上, 進行人機協(xié)同工作, 實現(xiàn)人機“智能集成”(IntelligenceIntegratiON), 促進人機“智能共生”( IntelligenceCo- growing) , 達到“人機和諧”(Man-MachineHarmonization) 。為了實現(xiàn)人機協(xié)調(diào), 在系統(tǒng)設(shè)計中要做到人機合理分工, 而在實現(xiàn)中則要提供多媒體的人機智能接口, 以便在系統(tǒng)運行中能夠進行人機的友好交互, 實現(xiàn)人機智能結(jié)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(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)可視化的多媒體人機智能界面, 建立人機協(xié)調(diào)的智能管理系統(tǒng)。

借助智能人機接口實現(xiàn)人機協(xié)調(diào)的要求:

( 1) 要實現(xiàn)人機協(xié)同的思想, 必須充分發(fā)揮人與機器各自的特點, 以協(xié)同最優(yōu)為目標, 借助一個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(qū)別的兩個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, 決定了人機接口的視線中應該設(shè)計由人根據(jù)自身特點、經(jīng)驗知識創(chuàng)造的, 并具有人類某些重要意識屬性和行為特點的“代理人”。這個“代理人”駐留在人機接口系統(tǒng)中。

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

( 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(gòu)建具有超人的智能機器(實踐已經(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)。