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日期:2024-10-09 11:38:56浏览量:
笔者认为,虽然还面临诸多难题,但双向合作的人机协作模式将会是未来的发展方向,而如何实现人机协作优势互补,而不是单向指挥■★◆,是新一代人机协作技术需要解决的难题■◆◆。
进一步★★◆◆,更加复杂的任务需要多人、多机协作技术,这将涉及任务的分工、管理与执行■★◆★,考验人类对人机交互与协作系统的设计与理解,毕竟大多数任务是由人类发起的。
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双向合作的人机协作模式主要依赖于两种能力,一种是机器能否真正理解人类指令的能力,另一种是机器适当地与人类配合,帮助我们完成任务。后一种模式需要借助更高级的人机交互技术。
人机协作是建立在成熟的人机交互手段之上的智能技术◆◆★,以达到人机协同完成任务的目的★■■◆,一般可以分为人类单向指挥机器和人机双向合作两种模式■◆★◆。
人机协作共同创作的场景,可以帮助我们理解这种模式。人类有天马行空的巧思★★◆★■,机器则善于快速完成重复性工作。当人和机器共创一篇文章◆★、一幅画作时■★◆◆★★,人类可以在关键段落◆■◆■★、关键局部进行创造性构思,而机器可以瞬间领会人类的意图,帮其完成其他部分。进一步地,当人和机器共同执行多个复杂的★★◆、包含一定随机性的决策任务时,人类可以在关键时间节点对关键信息进行判断★★◆■,而机器可以在领会人类意图的基础上,在短时间内完成其他操作,同时检查决策中的一些漏洞和错误◆■★■,还可以总结和梳理决策后的反馈信息,以供后续决策参考。在这一过程中,是人类的思路和在关键节点的操作■★,带着机器协同推进完成任务,而不是像单向指挥模式那样,将所有任务一股脑丢给机器去自主完成。
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第三阶段是引入、融合眼神等生物信号的交互技术◆■。成年人之间的默契往往不需要语言,“察言观色■■◆■◆”便可领会彼此的意图■★■。此类人机交互技术的标志性产品已于2024年上市——一种增强现实AR头盔,结合虚拟现实VR技术◆■■,通过组合多个摄像头和传感器,进行眼球追踪,然后提取眼球的特征信息来监测眼动的变化,从而控制头盔内虚拟屏幕上的光标定位,最后结合手势◆◆、语音等,完成在屏幕上的相关操作。假设人类目光所及的位置通常与思考的事物有关,那么◆■◆★,该技术就有可能通过眼动,让机器推断出人正在关注和思考的部分内容。
第二阶段是基于语言和对话的交互◆◆。人类学会说话之后,会不断地学习,然后慢慢掌握一门甚至多门语言,不断提高自己的听说读写能力,而与更多的人进行更流畅的沟通◆■。同理,语音识别技术以及自然语言处理技术的快速发展,使得计算机也可以听懂,并在一定程度上理解人类的语言★■★★■◆,从而帮助人类完成某些操作。例如■■◆★◆,手机语音助理软件、智能汽车的车载语音助理、家用智能音箱等产品的广泛使用,已经证明了这一技术的成功。
打个比方,人在一个特定环境中(如厨房),其动作空间、操作对象空间,都是相对固定的,所能完成的任务也是有限的。在这个环境中,无论是特定的任务◆★◆■★◆,还是通用的开放式任务◆■■■★,人机协作应是有章可循的——我们不允许机器脱离人类可控的范畴,进行超出权限或违规的操作。因此■■★★■,机器人需要学习算法,才能够真正看懂■◆■◆、听懂■■★◆★◆、理解人类的操作,去实现真正的双向合作模式的人机协作★◆★。
第四阶段则是一种基于意念感知的交互方式——“心领神会”,即通过非言语的方式传达信息和理解对方的意图■◆◆★■。这也将成为未来人机交互技术发展的必经阶段。一种可能的实现方式是脑机接互技术,目前该技术还处于科学研究阶段。国外某公司于2024年向公众展示了首个产品★◆★“心灵感应”(Telepathy)◆★■◆■◆,即通过手术等方式,直接将电极植入到受试者的大脑皮层,以获得高质量的神经信号。展示中,首位接受脑机接口设备植入的患者,可以借助该设备移动计算机光标■◆。同时,国内也有研究团队成功将无线微创半侵入式脑机接口★◆■,植入了两名瘫痪患者的颅内◆■★,成功采集到感觉运动脑区神经信号◆◆■◆■,使两位患者实现了自主脑控喝水★★★★◆◆,并成功用脑电信号控制电脑光标移动★★。但是,脑机接口的植入物需要替换一块头骨,因此★■■■■★,采用该技术仍然存在一定的伦理和社会问题。
不知道是巧合还是有意设计,人机交互方式的演变与升级■★★◆,完美复现了人类从婴幼儿到少年★★,再到成人的交互方式。这一发展过程可以大致分为四个阶段。
第一阶段是手眼协同交互。在人类婴幼儿阶段,还未学会开口说话之时■★◆,总习惯用眼睛来观察,然后用手指指戳戳◆◆★★■■,来表达自己的意图,或者与其他人进行沟通。类似地,计算机交互的首次大规模应用,也得益于图形界面与鼠标、键盘的问世,人们可以通过手指操控这样一套输入输出设备,与计算机进行沟通■◆◆。这一阶段■◆★★■◆,人机交互基本是无声的。
这些问题还没有答案,但我们不能裹足不前,而是要在发展中解决问题。我们坚信,未来的人机交互会更流畅更便捷!
人机交互技术只是人机协作的底层沟通手段,还需要定义与设计在特定或通用任务中,人与机器的动作空间(即人和机器分别可以做哪些动作)■◆■■◆■,人与机器操作对象空间(即人和机器所做动作的对象有哪些),以及学习算法(即机器正确理解人的操作的算法)。
例如,在复杂系统监测任务中,面临海量的样本数据,机器可以帮助人类快速筛选出可能的预警样本◆★,而人类需要对筛选出的预警样本做最后的决策■■■,人类甚至可以将一部分简单的决策工作交给机器去执行■◆■★。但是★◆■,如何定义预警样本的筛选标准◆★★◆◆,以及如何在多人和多个机器之间划分决策工作的比例,将关系到整个任务执行的准确率和人工成本。试想,如果一个任务,多人协作都无法妥善完成,那么多人◆■■◆★、多机协作是否可以胜任?所以,新一代人机协作技术除了定义上述动作空间、操作对象空间、学习算法之外,还需要有一套标准化的流程,以便自动对复杂任务进行理解与分工,在保证任务执行准确率的前提下减少对人工的依赖。
人机双向合作往往采用语音等多模态信号,但普遍存在指令不清晰、机器无法完成预计指令效果等问题■★。如智能音箱有时听不懂或者发生识别错误,导致人类需要不断重复指令却没有提升效果。在这种模式下,机器收到人类的指令信号后,试图完成相关任务,并将结果展现给人类;如果人类不满意,就需要多次重复前述的交互过程■◆■★◆★,直到任务圆满完成,或者因不满意而放弃,不再继续。
未来世界,将是人机协作的世界。所有创新都需要从人的角度出发◆★,而人机交互与协作技术也必须迎合和满足用户的需求,让人更方便快捷地完成任务。如今,我们正处于从人机交互向人机协作迈进的阶段——人机交互是人与计算机通过输入与输出设备进行沟通对话;人机协作则是建立在人机交互基础之上,让人和计算机通过优势互补,去共同完成任务。
单向指挥的人机协作模式◆■,往往依赖于人通过传统的交互方式指挥机器完成一些重复性操作◆◆★。例如,人类通过简单的指令或者多轮对话,基于鼠标键盘等传统交互手段◆■◆,使用大模型让机器完成一些简单的创作(生成文本、图片、视频)。但是,普通用户并不精通如何对机器发号施令,会浪费大量时间去配合机器。如对大模型输入提示词进行设置■◆◆■◆★,然后浏览机器返回的内容★◆■,这些内容很可能无法达到人类的要求。此外,通过声音■★◆◆、眼神、表情等信号■◆■◆,基于更先进的人机交互技术,人类可以远程控制手机或者智能家居设备完成操作。
最后,即使完成了人机协作分工,仍面临其他诸多挑战。第一■■◆★,机器不会懈怠◆★★,但人不一定一直是合格的协作者★★■。那么,机器是否还需要反过来监测人类的协作质量,并在需要的时候,做出适当的补充?第二■■◆★,当机器一旦可以部分或者完全替代人类工作的时候,人类是否具备足够的能力控制机器,以防机器拥有自主智能之后犯错★■■★◆◆,甚至作恶?第三■◆◆★■■,人机协作还会涉及数据隐私泄露的问题,特别是在复杂任务中,机器会存在被动泄露数据的风险★◆。已有的研究证明,使用大模型过程中★★◆◆,会出现因为数据“投喂◆■★■”不当,造成敏感数据泄露等问题。