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人机协同的起源、历史脉络、发展现状、风险挑战及对策建议 精选

已有 530 次阅读 2026-1-24 17:17 |个人分类:2026|系统分类:科研笔记

人机协同的理念最早可追溯至1960年,由约瑟夫·利克莱德(Joseph Licklider)在其开创性论文《人机共生》中首次系统阐述,主张人类与计算机应形成互补协作的关系,而非简单的替代。这一思想奠定了人机交互发展的基石,推动了图形界面、多模态交互等关键技术的诞生,也开启了从“工具辅助”到“共生共创”的漫长演进之路。钱学森等(1990)将系统科学与人工智能关联,提出"开放的复杂巨系统"概念,强调计算机与专家的人机交互。路甬祥等(1994)正式提出"人机系统"概念,从思维、感知、执行三层面比较人机优势。笔者等人(2025)在钱学森人机环境系统工程的基础上把人智、机智与环境智能融合起来提出了“人机环境系统智能”的概念。

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一、历史脉络

人机协同的发展历程,本质上是人与机器关系不断深化的过程,从“功能分配”到“能力共创”,其核心脉络可划分为三个阶段。

1.  机械辅助阶段(20世纪60年代-21世纪初)

此阶段的核心是“人类主导决策,机器执行指令”。机器作为人类体力的延伸,承担重复、高强度或高危的任务。典型形态如工业流水线上的焊接机器人、用于简化计算的电子表格软件。此时的机器缺乏自主感知能力,只能在结构化环境中按预设程序运行,人机关系是单向的“操控与被操控”。1961年:首台工业机器人Unimate在通用汽车工厂投入使用,开启工业自动化时代;1971年决策支持系统(DSS)概念确立,标志机器智能正式参与决策;1997年IBM深蓝击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,展现机器在特定领域的计算优势。

2.  智能交互阶段(21世纪初-2020年代)

随着深度学习、计算机视觉和自然语言处理等技术的突破,机器具备了环境感知与初级决策能力,人机关系开始转向“分工协作”。机器能够处理非结构化数据和任务,如AI辅助医生进行影像诊断、智能投顾协助基金经理分析市场。此时形成了“人机双脑”互补模式:机器负责数据处理和规律识别,人类则专注于价值判断和创造性工作。2011年苹果Siri上线,标志语音交互协作兴起,自然语言成为重要交互方式;2015年协作机器人(Cobots)商业化,实现人机共享工作空间,具备力感知与碰撞检测能力;2016年AlphaGo击败李世石,展现深度学习在复杂决策中的潜力。

3.  共生融合阶段(2020年代至今)

当前,人机协同正迈向深度融合的新纪元,核心特征是“能力共创”。借助脑机接口、情感计算等技术,机器不仅能执行指令,更能主动感知人类的隐性意图、情绪状态,甚至学习人类的直觉与经验。人机之间建立起“意图感知-知识共享-动态调整”的双向闭环,共同生成超越单一主体能力的“新能力”,例如AI与科学家合作发现新材料,或与艺术家共同创作音乐。2020年后生成式AI(ChatGPT、DeepSeek等)普及,推动内容创作、设计、科研等领域的人机共创;2026年开普勒人形机器人完成全球首例人机协同高空焊接作业,实现远程沉浸式精准操控。

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二、发展现状

在当下,人机协同已从理论走向大规模实践,理论实践深度融合与双向进化,深刻重塑着社会生产与生活的方方面面。国家战略层面,中国政府已将“人机协同”提升至国家战略高度,国务院发布的《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》中,明确提出要探索人机协同的新型组织架构和管理模式,推动其在制造业、服务业、民生福祉、社会治理等领域的深度应用,打造“智能驱动的新型服务方式”。产业应用层面,人机协同正从制造业向全行业渗透,如制造业从“刚性生产”走向“柔性协同”,协作机器人(Cobot)能感知人类位置并主动配合,大幅提升生产线的灵活性;创意产业从“独立创作”走向“人机共创”,AI承担素材生成等基础工作,人类则注入情感与文化内涵,极大地提升了创作效率与可能性。在科学研究领域,人机协同成为科技创新的核心引擎,如“三体计算星座”项目利用卫星间的激光互联构建太空分布式计算网络,推动太空探索的边界。组织与个体层面,企业开始构建“AI决策操作系统”,将人机协同嵌入战略决策与创新流程,以提升组织的敏捷性与韧性;对于个体而言,人机协同能力正成为新时代的核心素养,Z世代在使用AI提升效率的同时,也更加注重与AI的平衡,警惕认知惰性,维护真实的人际情感连接。

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三、风险挑战

随着人机协同的深入,一系列挑战也日益凸显,涉及技术、心理、伦理与社会等多个维度。首先就是信任与认知风险,人类对机器的信任度往往呈现两极分化。过度信任会导致人类盲目依赖AI,忽视自身经验和直觉,甚至产生“算法厌恶”,进而导致人类自身的认知能力退化,出现“创造力外包”现象,削弱独立思考和解决问题的能力。;而信任不足则会使人类过度干预系统,降低协作效率。其次,面临着决策与权力挑战,如何在人类与机器之间进行动态、合理的决策权分配是核心难题,机器主导可能带来安全风险,而人类过度控制则无法发挥机器优势,目前多数场景仍由人类主导,但机器的自适应调整能力仍显不足。除此之外,当人机协同做出错误决策时,责任归属界定变得异常复杂,人类可能试图将责任推卸给机器(道德逃避),而机器的决策过程(尤其是深度学习模型)往往缺乏透明度,难以追溯具体成因。再者,还有技术与伦理困境,人机道德很难对齐,机器的决策主要基于预设算法和数据,可能缺乏对人类情感和复杂道德观念的理解,从而引发偏见、歧视等问题(如自动驾驶汽车的“电车难题”);在数据安全与隐私方面,人机协同需要海量数据支撑,如何保障数据安全、防止隐私泄露成为重大挑战。

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四、对策建议为应对上述挑战,实现人机协同的健康、可持续发展,需要政府、企业、研究机构和个体的共同努力,构建和谐共生的未来。

1.  技术层面:提升可解释性与自适应能力

发展可解释AI(XAI),增强算法的透明度,让人类能够理解机器的决策过程和依据,从而建立“适度信任”。推进情感计算与人机接口,通过技术手段让机器更精准地感知和理解人类的情感与意图,实现更自然、高效的交互,从“指令传递”走向“意图共鸣”。

2.  制度与伦理层面:明确规则与边界

建立动态权力分配机制,设计能够根据实时环境和任务需求自适应调整决策权的系统,确保人机各展所长。完善法律法规,明确人机协同中的责任归属,建立相应的法律框架,规范AI的开发与应用,确保其安全、可靠、可控。

3.  组织与个体层面:培养“人机协作智商”

进行组织变革,企业应建设AI协作平台,将人机协同嵌入核心业务流程,并设立治理体系,确保协作过程可追踪、可复盘。遵循“人类收敛、AI发散”的原则,人类负责定义问题和最终决策,AI负责方案生成和空间搜索。加强教育与培训,在教育体系中融入AI素养教育,培养个体与AI协作的能力。同时,开展针对在职人员的AI技能培训,帮助其适应新的人机协作模式,避免被技术边缘化。总而言之,人机协同的未来不是“人机对抗”,而是“人机共生”。最强的竞争力不在于拥有最先进的AI工具,而在于人类与机器共同进化、协同创造的能力。通过积极应对挑战,我们有望构建一个AI成为人类智能延伸与伙伴的和谐未来。



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