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帮助机器人与人合作的5种方法

2018-12-3
文章导读:

对于今天的大多数人来说,机器人和智能系统是在后台工作、清扫地毯或开灯、关灯的仆人。或者他们是从装配线工人和银行出纳员接管重复人工的机器。

 

对于今天的大多数人来说,机器人和智能系统是在后台工作、清扫地毯或开灯、关灯的仆人。或者他们是从装配线工人和银行出纳员接管重复人工的机器。但是这些技术已经变得足够好,以至于机器将能够与作为队友的人一起工作,就像人狗团队处理狩猎和炸弹检测等任务一样。




已经有一些早期的机器人和人组合的例子。例如,士兵在执行军事任务时使用无人机进行监视,并使用地面机器人进行炸弹处理。但美国陆军设想在未来十年内增加士兵、机器人和自治系统的组合。除了军队之外,这些人机器人团队很快将开始在医疗保健、农业、交通运输、制造业和太空探索等领域开展工作。


研究人员和公司正在探索改善机器人和人工智能系统工作方式的许多途径。技术进步很重要。作为一名在高技术环境中进行人体团队研究的应用认知科学家,我可以说如果设计师不了解如何设计最有效的技术,那么人机器人系统将不会像现在这样好。真实的人。从学术研究深入到人类团队合作的一些基本概念可以帮助发展和管理这些新的关系。


1.不同的工作


团队必然是具有独立但相互依赖的角色和职责的人群。例如,外科手术团队可能包括护士、外科医生和麻醉师。同样,应该组装一个人机器人团队的成员来承担复杂任务的不同要素。


机器人应该做他们最擅长的事情,或者人们不想做的事情,比如举起重物、测试化学品和处理数据。这让人们能够做出他们最擅长的事情,比如适应不断变化的情况,并提出创造性的问题解决方案。


人和机器人手术团队可能有一名人类外科医生在机器人操纵器的帮助下进行腹腔镜或微创手术,该机器人操纵器具有插入患者并由外科医生在外部操作的照相机。可以通过在相机视图上将医学成像数据叠加在患者的内部解剖结构上来增强视图。


规划这种分工表明人们不应该在机器中复制自己。事实上,模仿人类社会行为的人形机器人或机器人和AI可能误导他们的人类队友对他们能做的事情抱有不切实际的期望。


2.相互备份


有效的团队成员知道每个人都有不同的角色,但必要时可以互相支持。 2005年对卡特里娜飓风的灾难性致命反应部分是由于政府机构和红十字会等其他团体之间的混乱和缺乏协调造成的。


队友需要了解自己的角色以及团队其他成员的角色,以及他们如何融合在一起。他们还需要能够利用这些知识来避免踩到队友的脚趾,同时预测其他人的潜在需求。机器人和人工智能需要了解他们的任务部分如何与他们的队友所做的部分相关,以及他们如何能够根据需要提供帮助。


3.共识


有效的团队分享有关团队目标和当前情况的知识,这有助于他们的互动。即使在无法进行直接沟通时也是如此。


共享知识的好处允许各种协作和协调。例如,当给热气球充气时,飞行员在一端,在监控燃烧器的篮子中。机组成员必须位于气球的远端,通过将绳子固定在其顶部来稳定气球。他们无法看到或听到对方,因为气球阻挡了视线,丙烷燃烧器淹没了任何其他声音。但如果他们训练得很好,既不需要沟通就知道对方在做什么,也知道接下来需要做些什么。



连接团队成员不仅来自他们都知道的信息,还来自通过合作经验开发的共享知识。一些学者认为,机器人不能与人类建立经验和分享知识,而其他研究人员正在努力寻找实际做到这一点的方法。机器学习可能是帮助机器人发展对同事行为的期望的关键因素。再加上人类智慧,每一方都将了解对方的能力,局限性和特质。


4.有效的互动和沟通


团队成员需要互动;有效的团队合作在很大程度上取决于这些互动的质量。在医院的患者紧急复苏小组中,团队互动和沟通至关重要。这些团队通常由最靠近患者的医务人员组成,成员需要立即知道患者心脏停止之前发生的事情,生命危在旦夕。



然而,即使在人与人之间,沟通并不总是无缝的。人与机器人之间还存在更多挑战,比如确保他们分享对单词如何使用或对问题的适当回应的理解。人工智能研究人员在提高计算机理解甚至生成自然语言的能力方面正在取得重大进展。正如许多人使用亚马逊的Alexa和Google Home等智能助理设备以及移动和基于汽车的GPS方向系统一样。


目前尚不清楚典型的人类交流是否是人机器人团队的最佳模型。人狗组合在没有使用自然语言的情况下表现很好。海军海豹突击队员可以在非常有效的水平上一起工作而不说一句话。蜜蜂用舞蹈传达资源的位置。沟通不一定涉及文字;它可能包括声音信号和视觉线索。如果机器人在心脏停止时照顾患者,则可以指示所有复苏团队成员可以看到的监视器上发生的情况。


5.相互信任


人际信任在人类团队中很重要。如果信任在一队消防员中失效,他们的效率就会降低,并且可能会损失生命。彼此或他们试图帮助的公众成员。最好的机器人队友将值得信赖和可靠,任何可靠性的缺陷都需要解释。


但即使有一个解释,长期不可靠的技术很可能会被人类队友拒绝。这在安全关键技术(如自动驾驶汽车)中更为重要。


机器人不能自动与人类合作。他们需要在团队中担任有效角色,了解其他团队角色,与人类团队成员一起培养以形成共识,开发与人类沟通的有效方式,并且可靠和值得信赖。最重要的是,不应该要求人类适应他们的非人类队友。相反,开发人员应该设计和创建技术,以便与人们一起成为优秀的团队合作者。


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