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人因工程:不是黑科技而是白月光

来源:未知 │ 发表时间:2019-06-14 | 浏览数:载入中...

              人因工程:不是黑科技而是白月光

有很多人在问:什么是人因工程?这是门什么黑科技?

第三届人因工程高峰论坛主席、中国载人航天工程副总设计师、国际宇航科学院院士陈善广给出了最新解释——

人因工程学科聚焦一切由人制造的、有人参与和使用的产品和系统,研究人与系统的交互关系和规律,以实现系统安全、高效且宜人的三大目标。坚持以人为中心的理念、遵循系统工程思想和方法、直接面向设计和应用以及强调多学科融合是其典型的特征。

航天员聂海胜

在为期两天的论坛期间,与会专家围绕人因工程与人工智能主题,分享人因工程研究成果,研讨人因设计发展规划,旨在深化人因工程在智能装备、创新设计、医疗健康、智慧城市、互联网和国防安全等领域的引领与促进作用。

人因工程:不是黑科技而是白月光

军事科学院副院长贺福初院士向与会者展示了当今人类最前沿的武器——

1.如好莱坞科幻片《环太平洋》类似的装甲。即,体外骨架跟人并行,放大军人的体能。用这个并行系统可以背负200斤,而且还可以行走自如。

2.类似《蜘蛛人》,利用壁虎脚趾的科学原理,制作的手套可以让士兵随意攀登垂直的墙壁。

3.通过模仿金枪鱼摆尾的推进方式,避免传统螺旋桨的激波噪音与空破碎噪音。水下杀手变得静默无声。

4.《蚁人》中某些镜头也在变成现实,蜂群作战,可能将用于战争的实践。哈佛大学一位美女教授带领团队,模仿昆虫军蚁的集群行为,设计算法,让超过千个机器人群体,产生有序的规制性的统一行动,从而突破机器人群的操控原理和技术集成的工程性原理。

5.基因剪刀,2016年年初就被美国情报总局列进了大规模杀伤性武器清单。

贺福初院士预测,生物驾驭很可能成为新的国防驾驭。因此他与同事在《求是》杂志上,发表了《生物安全,国防战略制高点》的文章。他认为,生物科技可使认识脑、利用脑、控制脑成为可能,成为新型的作战空间,从能源战争、信息战争之后可能开启意识战争。这样新型作战空间,新型作战理论和力量的形成将可能打造一种全新的作战样式来重塑战场的形态。

人工智能究竟是天使还是魔鬼?陈善广向与会专家发问。

当看过那些残忍的杀人机器的仿真录像,全场静默。这种思考是沉重而痛苦的,人类科技日新月异,双刃剑的效应非常明显。比如,保障人工智能的安全是非常难的,概率只有5%10%。所以很多学者提出了这方面的担忧和建议——特斯拉汽车的创始人埃隆·马斯克说我们要万分警惕人工智能,它比核武器更加危险;已经去世的霍金曾说机器人的进化速度可能比人类更快,而它们的终极目标将是不可预测的;阻止杀手机器人的运动已经开始了,2000多名学者联合向世界发出倡议,禁止研究人工智能武器。

说明: https://ss0.baidu.com/6ONWsjip0QIZ8tyhnq/it/u=3822868728,3796212350&fm=173&app=25&f=JPEG?w=550&h=310&s=9AB571841F730D8A103305990300409B

人因工程应用广泛

不管我们愿意或不愿意,人工智能已经悄然走入了我们的生活,如果一旦与生物科技这个领域结合,必将产生巨大的影响,深刻影响人的生活,甚至改变重塑我们自己。对此我们不是束手无策、无所作为的,从科学的立场来讲,人因工程应该担负起自己的使命。

陈善广指出,先哲提出人是万物的尺度,说明未来的万物唯一的标准就是,你讨好了的程度,决定了你存在的价值。人因工程的学科理念是以人为本,以人为中心,要让机器适应人,而非掌控人毁灭人。

这一观点得到了与会学术权威、工程人员的强烈共鸣。其实,从人因工程高峰论坛规模的扩大速度便可看出各方人士对人因理论和实践的看重,以及这个平台的扩展速度。开幕式之前,坐在前排的院士们相顾哈哈而笑,说,第一届人因论坛时是10位院士参加,第二届有15位院士参会,本次则聚集了20位院士,参会人数也从200多人到400多人直至本次的600人,步步高升

毛明,作为陆战之王99A坦克的总设计师,在军迷心中拥有神一般的地位。

他已经是人因工程论坛的三朝元老了。

毛明承认,最初参会并不特别认同,制造武器的,任何时刻都是战斗力第一啊!从头听到尾,他发现很有收获,第二届人因峰会,他不仅来听,还派助手上台讲了陆战坦克的工效学设想。这一次,他不仅当了论坛的副主席,还作了20分钟的演讲;不仅赢得了隔行如隔山的各方专家的喝彩,变成了坦克战斗力设计的主场,而且掀起了如何在武器设计中更多考虑人因工程的讨论。

大家都知道,坦克越矮越好,那么在节约出来的有限空间,我们是给战斗员装一个空调,还是放一个厕所?是装更多的燃料,还是填上更多的炮弹?毛明不断反问,在搞武器装备工程、设计的时候,我们迫切需要什么呢?是人机结合。

他们已经在坦克里做了语音跟机器的结合。眼睛与武器系统的结合,战斗机做得很好。我们的耳朵能不能用起来?我们的脑电,能不能跟机器结合起来?我特别渴望各位专家,把你们的生物学、医学、人体学,跟人工智能结合起来,应用到坦克的人机交互系统中,将我们原来简单的人机界面,上升到人和机器顺畅高效准确地交互,这是我们特别需要的。

对于战斗人员,活下来、打胜仗,与舒适宜人,是非此即彼的吗?通过优化界面设计,坦克中狭小的空间能更多的节约出来,陈善广向毛明建议,还是要给我们的坦克战士装上空调,他们值得拥有

航天员刘旺

北京理工大学生命学院院长、国际宇航科学院院士邓玉林教授也连续三届参加了人因论坛,他梳理了参会者的变化:第一届大家更多地还是在探讨人因工程到底是什么,属于科普阶段;第二届,学科的内涵相对来讲开始比较清晰了;到第三届,大家都在思考各自领域中,人和系统的整合,包括人体和系统整合,脑和系统的整合,我们通过讲座和交流发现,人因工程给了我们有可能突破极限的新的思路和手段,那么它在科技创新中的重要性就树立起来了

宇宙无限大的极限,系统的无限复杂性的极限,加上微观层面无限小的极限,构成了当今科学的最前沿。而一个载人航天系统,恰恰包含着最大最小最复杂的各种元素。

正如原中国人民解放军总装备部副部长牛红光中将谈到的,载人航天任务涉及航天器、测控通信、发射回收等诸多方面,特别是有航天员的参与,使整个系统变得更为复杂,对人的安全性、操作的可靠性要求更高,可以说是一项极为复杂的系统工程。中国载人航天工程走过了26年的历程,我们成功地组织了11艘神舟飞船发射,成功将11名航天员,14人次送到太空。组织了天宫一号目标飞行器和天宫二号空间实验室和一艘货运飞船的发射任务,都取得了圆满的成功。目前正在组织的空间站工程更是在全面贯彻人因的要求标准。这26年的实践,形成了具有中国特色的人因工程设计理念、方法和制度规范,也是人因工程在载人航天领域的应用典范。牛红光说。

航天人因工程在保证载人航天任务策划的科学合理性,提升人、信息加工和决策的可靠性,减少失误,优化人机功能分配和人机界面的设计,提高系统安全和效能等方面应该说发挥了重要的作用。

如今,航天的人因工程理念和规范,既运用于大飞机、飞船、核电、高铁、军事装备设施等大国重器,也在努力地进入汽车制造、手机、鼠标、键盘等寻常百姓家的日常生活。

巅峰战场:避免鲜血必须防患于未然

有这样一个故事——魏文王问扁鹊,你们家兄弟三人,都精于医术,到底哪一位最好呢?扁鹊答:长兄最好,中兄次之,我最差。文王又问:那么为什么你最出名呢?扁鹊答:长兄治病,是治病于病情发作之前,由于一般人不知道他事先能铲除病因,所以他的名气无法传出去;中兄治病,是治病于病情初起时,一般人以为他只能治轻微的小病,所以他的名气只及本乡里;而我是治病于病情严重之时,一般人都看到我在经脉上穿针放血,在皮肤上敷药手术,所以以为我的医术高明,名声因此响遍全国。

人因工程就是扁鹊的长兄。

2000年时,中国煤炭产能是10亿吨,全国煤炭行业当年的矿难死亡人数将近6000人。国家能源集团总经理凌文院士回忆起当时的国家安全生产监督管理总局局长李毅中在矿难现场接受央视记者采访时的情景。李毅中当时声嘶力竭地说:我们一定要管好煤炭的安全,我们不要带血的煤炭。

2017年,我们国家的煤炭产量是35亿吨,矿难死亡人数是375人。下降了将近20倍,我们的死亡率也只是美国的四分之一,但是,谁都无法否认,这逝去的每一个矿工对那个家庭都是百分之百,都是家里的顶梁柱!

人因工程引入煤炭行业是当务之急。

从神华集团,到国家能源集团,尽管这些年死亡人数降低了很多,但是每年都有。而这些所有的事故,无一例外是人祸,没有一个天灾。这个人祸指的是什么?明明有规程,有严格的操作要求,他就是不遵从!

凌文说,人因工程首席科学家陈善广的一句话让他突然间有所醒悟。陈善广说,如果所有的人都严格按照交通规则,那么我们的交通事故还会有那么多吗?去年煤炭死亡数字375人,从数据来论数据,建筑行业是煤炭行业的10倍,去年3800人,而交通运输行业是他们的100倍以上,几万人,为什么会这样?

以往井下有井下的规则,有操作规程,所有的员工,所有的人按照这个规则来做。就像制定了法律,那么你假定所有的人都是好人的话,所有的人都是理性的话,都遵守法律,世界上就没有罪犯,就没有刑事案,也就没有警察、检察官、法官这些职业了。我们不能指望所有的人都会自觉地按照规则来做,因此还是要遵循人因工程理念和方法以及人工智能技术来实现安全目标

凌文在会上透露,现在我们已经建成了全世界第一座一体化控制的智能煤矿,是国际上最先进的。这种智能煤矿在我们的神东矿山,综合了地表卫星、采掘工程、环境监测、水文地质、人车位置、设备监控。

比如,井下作业各个点、各个作业都被实时监测。工人戴着智能头盔,如果有违章作业,不按规程作业的立即能够提示出来。同时,管理人员可以随时联络终端,通过大数据系统下达多媒体的指令。

最让人关心的是逃生。凌文介绍,一旦出现事故,每个矿工戴着的头盔都能提供一条最佳的逃生路线。就像地面人工导航一样,朝哪个方向跑,遇到瓦斯怎么办,煤尘怎么办,水冒顶怎么办?系统都会给以指示。

凌文介绍,过去好多规范是不太讲人因的,比如说火车头,国家能源集团发出的货运机车66对,有几千名火车司机。但是我们国家的火车头上没有卫生间。

司机居然上了火车不敢喝水,因为没有卫生间,这有什么技术难度呢?凌文说,相似的还有港口,吊车很高,司机下来一次要将近半个小时,没人替换就没法作业了,所以一工作就是8小时。他们吃的东西可以带上去,但是没有卫生间。这样的设计本身就没有考虑到人的最基本的生理需求,还别说开心不开心,满意不满意,舒适不舒适。后来我全部改了,必须做卫生间,这是很简单的事情

他们现在工矿巡检已经用上了机器人,原来完全靠人。这个机器人特别有意思,所有的巡检保证铁面无私,巡检工作结束后自己插到底座上去乖乖充电。凌文介绍。

今年春节前,大渡河流域的智能系统发出预警——某地要发生大面积的山体滑坡。得到通知,地方公安把路都封起来,48小时后,灾难发生。如果没有这个预测,很可能发生群死群伤事故。我们上了这个系统之后,当地所有的地质灾害就没有出现过问题。凌文说。

国家应急管理部研究中心也与人因工程实验室有深入交流,中心副主任贺定超也是国家安全方面的专家。

他给大家分析了一组数据,通过统计1980年到20002000多起造成死亡事故的案例,人为因素导致事故发生的占比达到97.6%;从2001年到2010年各类事故原因中,人为因素占比仍高达94.09%。上个世纪事故原因,其中管理失误和故意违章导致的占到

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