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人因工程:大國重器的點(diǎn)睛之筆
杭州良渚夢棲小鎮(zhèn)入口的天橋上這幾天掛起一條巨大的橫幅——“第二屆中國人因工程高峰論壇”。
幾乎所有經(jīng)過這里的人都要問:“什么是人因工程,?”杭州人很奇怪,為什么這4個字有那么大的魅力,,能吸引來15位中國兩院院士和3位國際宇航科學(xué)院院士,?
“飛船、坦克,、高鐵都是復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng),,因?yàn)槿说膮⑴c使系統(tǒng)變得更為復(fù)雜,系統(tǒng)運(yùn)行具有某種不確定性和難以預(yù)測的特點(diǎn),,系統(tǒng)安全性問題會更突出,。解決這一難題需要一門新興的綜合交叉學(xué)科的支持,這就是人因工程(Human Factors Engineering),,它致力于研究人,、機(jī)器及其工作環(huán)境之間的相互關(guān)系和影響,最終實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)性能且確保人的安全,、健康和舒適的目標(biāo),。”
不出所料,,第二屆中國人因工程高峰論壇主席,、中國載人航天工程副總設(shè)計師、國際宇航科學(xué)院院士陳善廣在論壇的開壇首講,,用一些重大事故案例進(jìn)一步闡述了人因工程概念及其重要價值,,同時首次就復(fù)雜系統(tǒng)人因設(shè)計與測評的概念與方法進(jìn)行了較為系統(tǒng)和深入的探討。他還有一個重要身份,是人因工程國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,、我國人因工程學(xué)科帶頭人,。
開幕式上的圈外人士很快發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象:院士、專家的發(fā)言,,開始部分誰都能聽懂,,就是災(zāi)難、問題,、困境,,而后半段,涉及到解決的路徑方法論才艱深起來,,因?yàn)閿?shù)學(xué)模型和學(xué)術(shù)名詞開始登場,。
當(dāng)中國首個手動完成空間交會對接任務(wù)的“神九”航天員劉旺出現(xiàn)在論壇上,現(xiàn)場一片躁動,。他也是陳善廣團(tuán)隊(duì)的研究人員,,剛獲得人因工程方向的博士學(xué)位。劉旺在太空從容不迫完成手動對接的杰出表現(xiàn),,詮釋了人因工程的最大內(nèi)涵,。“錢學(xué)森認(rèn)為人體是一個開放的巨系統(tǒng),,復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過從前科學(xué)研究的對象,。”在這門正在中國興起的學(xué)科中,,劉旺不僅被人研究,,他也在研究自己、研究任務(wù)中人與航天器的關(guān)系,。
中國載人航天走過了25年光輝歷程,,高科技人才薈萃,在國家載人航天計劃,、“973”計劃等項(xiàng)目支持下,,中國航天員科研訓(xùn)練中心人因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成為人因工程的領(lǐng)跑者,。此外,,大飛機(jī)、高鐵,、地鐵,、核電站等國家的重大計劃和專項(xiàng)這些年爆發(fā)式的發(fā)展,與之相應(yīng)的人因工程研究與應(yīng)用也取得了一大批原創(chuàng)性的理論和研究的成果,,對推動中國制造強(qiáng)國的建設(shè)和軍隊(duì)的現(xiàn)代化建設(shè),、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級,都發(fā)揮了重要作用。
本屆論壇以“人因設(shè)計創(chuàng)新中國”為主題,,圍繞“人因設(shè)計,、中國智造、軍民融合,、共贏共享”的核心議題,,在更廣范圍、更高層次,、更深程度上將國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來,,正如開幕式上,國防科工局總工,、發(fā)展計劃司司長龍紅山說的,,“推進(jìn)國防科技工業(yè)軍民融合深入發(fā)展,也是推進(jìn)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,,促進(jìn)供給側(cè)改革的迫切需要”,。
因此,,來自中國前沿科技的各方專家,,分享了人因工程研究成果,研討人因設(shè)計發(fā)展規(guī)劃,,他們希望人因工程在智能裝備,、創(chuàng)新設(shè)計、醫(yī)療健康,、智慧城市,、互聯(lián)網(wǎng)和國防安全等領(lǐng)域的探索,能起到引領(lǐng)與促進(jìn)作用,,努力服務(wù)于國家建設(shè)和社會發(fā)展,。
他們認(rèn)為,中國的科技經(jīng)過幾十年的追趕,,已經(jīng)在摸索中找到了自信,,在工業(yè)設(shè)計和工業(yè)制造中加入“人-機(jī)-環(huán)境”的深度互動研究,加入對人的心理和情緒的全面關(guān)懷研究,,不僅能助推中國科技的躍遷,,也將向世界的前沿科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更安全可靠的中國方案。
有多少災(zāi)難可以規(guī)避 從美國4次撞艦事故說起
在災(zāi)難和風(fēng)險面前,,人做什么才能趨利避害,,逃過一劫?有沒有系統(tǒng)的方法和手段,?
不可否認(rèn),,災(zāi)難和事故是人類最好的老師。與事故對弈,是科學(xué)家必須做的,。
在各行各業(yè),,面對安全問題,他們必須變身阿爾法狗的設(shè)計者,,提前幾步甚至幾十步,,預(yù)測出對方殺招的各種端倪,然后一一殲滅之,,同時伺機(jī)反撲,,獲得功效的最大化。
今年美國的艦艇連續(xù)4次發(fā)生撞船事故,,幾乎都是人為因素引起的,。而第四次事故損失最大:美國導(dǎo)彈驅(qū)逐艦麥肯恩號在新加坡東面海域與一艘郵輪相撞,造成至少5人受傷,,10人失蹤,。可以說,,美國海軍顏面掃地,,所以對事故原因的追蹤至今密級很高,公眾無從知曉,。但作為人因工程方面的科學(xué)家卻在思考追問,,以便讓中國的艦艇不犯這一類的錯誤。
為什么艦上的裝備這么先進(jìn),,監(jiān)測手段也多,,自動化的程度高,還無法避免這些重大的事故,?而且美國的國防部在人因工程方面已經(jīng)采用了強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn),,良好的設(shè)計已經(jīng)避免了更為惡化的狀態(tài)。
據(jù)陳善廣分析,,從現(xiàn)有情況來看,,可能存在人機(jī)功能的分配不當(dāng)、人機(jī)協(xié)同不暢,、艦員生理和心理的疲勞,、指揮判斷和決策失誤、組織和管理松懈等人因問題,。當(dāng)然“驕兵必敗,,是顛撲不破的真理”。
他還舉了一例:1988年兩伊戰(zhàn)爭時期,,美國導(dǎo)彈巡洋艦文森斯號把一架民航飛機(jī)擊落了,,290個無辜生命灰飛煙滅,。原因是什么呢?
陳善廣為大家復(fù)盤了災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵導(dǎo)火索:一年之前美國的另外一艘艦艇在波斯灣戰(zhàn)爭期間遭到敵方戰(zhàn)機(jī)的轟炸,,當(dāng)時沒做出反應(yīng),。文森斯號這個決策者一看到有一架飛機(jī)向自己飛過來,聯(lián)想到上次兄弟艦艇吃的虧,,就慌了,,以為是敵國一架執(zhí)行攻擊任務(wù)的F-14戰(zhàn)斗機(jī),“這是信息在傳遞過程中丟失,,決策者認(rèn)知負(fù)荷過重導(dǎo)致的判斷失誤”,。
由此可見,人的因素在事故發(fā)生中起到了至關(guān)重要的作用,。再比如,,國際上包括民機(jī)和軍機(jī)在飛行或試飛過程中,機(jī)毀人亡的事故還很多,。究其原因,,人的因素占65%以上。
而航天的風(fēng)險更大,,美國的挑戰(zhàn)者號和哥倫比亞號兩次失事讓14名航天員失去生命,。挑戰(zhàn)者號低溫下發(fā)射、哥倫比亞號泡沫脫落問題早有發(fā)現(xiàn),,深究其因,,帶問題發(fā)射暴露出NASA重大的決策失誤。還有蘇聯(lián)的慘�,。郝�(lián)盟11號,返回著陸前爆炸螺栓意外點(diǎn)火,,壓力平衡閥提前打開,,氧氣泄露減壓,導(dǎo)致沒穿壓力防護(hù)服的航天員喪命,。
陳善廣指出,,在慘劇的襯托下,阿波羅13號的超絕表現(xiàn)已被歷史銘記,。他們登月途中,,發(fā)生了服務(wù)艙的氧氣罐爆炸,3位宇航員急中生智,,采取了一系列正確自救步驟,,用當(dāng)時的登月艙作為救生艇,最終安全返回地球,�,!俺霈F(xiàn)問題后,,如果設(shè)計中充分認(rèn)識了人的作用,人的決策在太空中是非常重要的,�,!标惿茝V說。
“歐洲對1980年~2009年歐洲27個國家主要軌道交通線路發(fā)生的重大事故進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),,導(dǎo)致事故發(fā)生的人為因素占了74%,。中國學(xué)者通過對國內(nèi)外城市軌道交通運(yùn)營過程中153起事故數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查,結(jié)論是人為因素引發(fā)事故的比例為51%,�,!北苯淮筌壍澜煌ǹ刂婆c安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的方衛(wèi)寧教授復(fù)盤了2011年甬溫線的7·23事故。
當(dāng)天的20點(diǎn)22分46秒,,D3115次列車與系統(tǒng)和調(diào)度員失去聯(lián)系,。24分,調(diào)度員確認(rèn)永嘉站的D301次列車發(fā)車前往溫州南站,,26分12秒調(diào)度員得知D3115失蹤,。按照比較穩(wěn)妥的辦法,他應(yīng)該通知D301停車,。但他卻先用了兩分鐘去搜尋失蹤列車,,等他獲知失聯(lián)的車無法啟動和具體位置后,再緊急呼叫后車剎車,,一切都晚了,。30分05秒慘劇發(fā)生。
與會的一位核電專家沉痛地說,,“反思三里島,、切爾諾貝利、福島核泄露慘劇,,人禍問題比高鐵有過之而無不及”,。他以三里島為例,操縱員愛德華面對人類第一次核芯融毀的情況,,方寸大亂胡亂操作,,不僅沒有抑制問題,反而加重了事故后果,。
他說,,我們搞人因研究的,就是要從“看起來很多倒霉事湊在一起了”的事故過程中,,發(fā)掘風(fēng)險的關(guān)鍵,,而不是簡單地批評和處理操作員。
因?yàn)�,,�?jīng)驗(yàn)反饋也是財富,。
正所謂,,損失越慘重,傷痛越深,,“人為失誤”的研究就越迫切越重要,。比如三里島核泄漏事件的操作者后來成了教員,不斷培訓(xùn)新人,,講解和反思事故,,讓后輩吸取教訓(xùn)。
“不是技術(shù)先進(jìn)了,,集成了豪華了,,整體效果就好了”,人類在裝備崇拜,、武器崇拜,、技術(shù)崇拜這方面曾經(jīng)吃盡苦頭,也做了很多反思,。為什么美歐會對人因工程如此重視,,列入法案呢?
方衛(wèi)寧解釋,,在二戰(zhàn)時,,美國飛機(jī)用了當(dāng)時的最新技術(shù),儀表盤非常多,。結(jié)果動不動就自己掉下去,,造成了非戰(zhàn)斗減員。這是什么原因,?“是因?yàn)闄C(jī)器與人的能力不匹配,,儀表盤多了,報警的項(xiàng)目多了,。人的信息處理能力有限,,數(shù)據(jù)過多過濫讓飛行員無法應(yīng)付,分散了注意力,,結(jié)果適得其反”。
越是走在科技前沿的科學(xué) 越不會文過飾非,、諱談失敗
“神舟七號出艙的時候,,艙門開了一個縫兒又關(guān)上了。我的心咯噔一下,,地面人員都很著急——這就是我們平時實(shí)驗(yàn)的時候,,無法完全模擬太空微重力環(huán)境,艙外服的操作工效沒法完全摸清造成的,。最后翟志剛在同伴的幫助下借用了工具還是把門打開了,。這件事也告訴我們:相對機(jī)器,、自動化的設(shè)備而言,人的作用是十分關(guān)鍵的,�,!�
中國載人航天工程總設(shè)計師周建平院士在追溯航天人研究人因的歷史時,揭秘了當(dāng)年的“險情”,。
越是高科技行業(yè)越是走在科技前沿的科學(xué),,越不會文過飾非、諱談失敗,,已經(jīng)宣布進(jìn)入中國空間實(shí)驗(yàn)室時代的載人航天更是如此,。
在會上,陳善廣坦率地講,,中國航天今年也是不平靜的,,長征三號、長征五號發(fā)射失敗,,背后的問題正在反思,。對于航天人來說,要時刻保持憂患,,他說,,我們深知:“一次成功不等于次次成功,成功不等于成熟”“結(jié)果完美不等于過程完美”,。其實(shí)載人航天是在人的保障,、天地協(xié)同、返回著陸等方面不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中改進(jìn)提高的,。
不得不承認(rèn),,中國制造在向中國智造過渡的歷史時期,阻力不可謂不大,。與會的很多專家反映,,決策管理層只重視技術(shù)與硬件產(chǎn)品本身的先進(jìn)性,只看到一個勁兒地往前走,,把技術(shù)搞得越先進(jìn)越好,,忘記了人的問題。工程專家意見過于強(qiáng)勢,,而忽視了人因要素,,后果很嚴(yán)重。
雖然讓人認(rèn)識一個問題是需要過程的,。但中國的崛起太快,、技術(shù)爆發(fā)性發(fā)展太快,“我們?nèi)绻恢匾暼艘蜓芯�,,有可能就會成為中國人走出去,、一帶一路發(fā)展的障礙,。產(chǎn)品再好,沒有考慮到用戶安全,、使用的方便和習(xí)慣,,就會喪失科技發(fā)展帶來的紅利�,!狈叫l(wèi)寧對中國青年報·中青在線記者說,。
他舉例,軌道交通建設(shè),,是以市場需要為導(dǎo)向的,。一個中等的主機(jī)廠,一年的機(jī)車產(chǎn)量相當(dāng)于南非一個國家30年的需求量,�,!拔覀兿绕谕度肽敲创螅蛔叱鋈バ袉�,?”方衛(wèi)寧反問,。
然而,發(fā)達(dá)國家對車的人因指標(biāo)要求很高,,比如美國就有聯(lián)邦法規(guī)的規(guī)定,。
中國的工程設(shè)計人員到了美國一看,發(fā)現(xiàn)美國某些機(jī)車,、地鐵車輛質(zhì)量沒有中國的好,,對開發(fā)北美市場充滿信心�,?墒堑靡鉀]多久就被潑了一盆涼水:不是技術(shù)先進(jìn)人家就讓你中標(biāo)的,。
參與這個項(xiàng)目的方衛(wèi)寧對在美國落地之難深有感觸�,!懊绹捻�(xiàng)目,,是過程管理,每一個指標(biāo),、分析方法,、測試流程和測試設(shè)備都要滿足美方要求,一個環(huán)節(jié)過不了關(guān),,就走不到下一步,。由于我們的產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)流程與美方不一樣,按照美方的要求,,成本一下就加上去了�,!北热�,,美國和澳大利亞等發(fā)達(dá)國家的鐵路用戶非常注重司機(jī)的用戶體驗(yàn),,不管你的車有多先進(jìn),如果不滿足用戶的使用習(xí)慣或者司機(jī)在體驗(yàn)過程中感覺不適,,司機(jī)所在的工會具有一票否決權(quán),,因此,在方案設(shè)計階段完成后,,很多出口發(fā)達(dá)國家的鐵路車輛需要制作1∶1的模型供用戶體驗(yàn)評估,,評估通過后,方能制造和生產(chǎn),。這與國內(nèi)相比,,增加了不少研發(fā)成本。
“我們的學(xué)費(fèi)是交了,,但它不應(yīng)只屬于鐵路系統(tǒng),,中國走出去是一個整體。如果能讓更多的人重視人因環(huán)節(jié)的事先設(shè)計,,就會減少彎路和不必要的損失了,。”陳善廣說,。
好在,,相對于首屆人因工程大會200多名來自軍方和國家大工程的參會人員來說,一年以后的今天,,良渚小鎮(zhèn)來了470人,,更多工業(yè)設(shè)計的專家參與其中。院士也從9位擴(kuò)展為15位,。
同樣是中國的驕傲——高鐵,。其頂層設(shè)計的設(shè)計者也把人因工程放在了重要位置。
中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會副主席,、中國鐵路總公司總工程師何華武院士,,去年參加了首屆人因工程論壇,向與會者詳細(xì)地分享了高鐵的人因經(jīng)驗(yàn),。今年,,他又來到第二屆論壇。他的講話,,讓人們意識到中國高鐵的成功并不偶然,,高鐵未來的發(fā)展方向?qū)⒏淤N近以人為本。
何華武院士展望:高鐵客運(yùn)現(xiàn)在達(dá)到每小時350公里,,現(xiàn)在是人控為主,,世世代代的鐵路司機(jī)都付出了極為辛勤的勞動,因?yàn)檎麄列車人員的生命安全都系于他一身。下一步要實(shí)現(xiàn)在國際上領(lǐng)先的智能高速鐵路,,標(biāo)志性技術(shù)非常多,,其中之一是時速350公里的高速列車實(shí)現(xiàn)無人駕駛,有人值守,。
公眾在享受技術(shù)發(fā)展帶來便利的同時,,也必須忍受它的不便。這些中國科學(xué)家就是在不遺余力地交叉探索,,為公眾不斷逼近極限——既讓人的作用充分展示,,也讓人更舒適更愉悅更安全。
畢竟,,中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)過30多年的高速發(fā)展后,,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷革命性的轉(zhuǎn)型,“一帶一路”“中國企業(yè)走出去”,,這一切都在提醒大家,,不能再無視人因工程學(xué)科的存在——它絕不是一個大工程項(xiàng)目的包裝紙,而必須走入核心設(shè)計環(huán)節(jié),。
正如國家自然科學(xué)基金委員會副主任,、中科院院士沈巖所說,人的因素在工業(yè)生產(chǎn)中的重要意義和價值發(fā)現(xiàn)以及發(fā)揮它的作用,,使得工業(yè)發(fā)展進(jìn)入到一個新的更高的階段,,人因工程不僅涉及工程技術(shù)問題,也涉及到基礎(chǔ)科學(xué)問題,,比如對人的認(rèn)識,。
人是萬物之靈,認(rèn)識人是人因工程的根本,。中國工程院副院長,、中國工程院院士樊代明以及中國工程院院士俞夢孫在報告中也都強(qiáng)調(diào)了要以系統(tǒng)觀來認(rèn)識人的生理心理規(guī)律和健康問題。
“安全,、高產(chǎn),、快樂都是中國夢的組成部分。人因工程關(guān)乎每個人,。方便了每個用戶,,能讓老百姓有滿意感;采用人因理念的產(chǎn)品銷量好了,,能讓工廠有獲得感,、成就感。人因工程應(yīng)進(jìn)入國家戰(zhàn)略,,要讓老百姓都聽得懂,,都用到自己的領(lǐng)域中去,。”空軍航空醫(yī)學(xué)研究所郭小朝建議,。
陳善廣說,,人因工程的本質(zhì),就是強(qiáng)調(diào)“以人為中心設(shè)計”的理念,,讓科技回歸以人為本的初衷,讓我們創(chuàng)造的世界使人們獲得安全感和高品質(zhì)的生活,。這樣才能改變經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不平衡,、不充分的現(xiàn)狀,從而服務(wù)于廣大人民日益增長的對美好生活的需要,,這也十分切合新時代“以人民為中心”的發(fā)展觀,。
中國邁向空間站時代 人因設(shè)計任重道遠(yuǎn)
事前花一塊錢,犯錯后要付出100元的代價,。之前的這一塊錢成本你愿意付嗎,?事實(shí)證明,很多人不愿意,。
愿意為此支出成本的,,往往是具有極大風(fēng)險的行業(yè)。而無疑,,中國航天走在了前面,。這也是將人因工程的國家實(shí)驗(yàn)室放在航天員中心的原因。
周建平介紹,,1968年航天醫(yī)學(xué)工程研究所成立時就設(shè)立了航天工效研究室,。經(jīng)過這些年的載人飛行,航天員在太空中的作用越來越凸顯出來,,人和機(jī)器的關(guān)系重要性,,處理好人機(jī)關(guān)系,使人機(jī)融合在一起,,現(xiàn)在成為工程設(shè)計中一個很重要的共識,。
而事實(shí)上,人因工程的共識并沒有進(jìn)入普通企業(yè),,也沒有飛入尋常百姓家,。更多與會者反映的是,人因研究在目前企業(yè)的邊緣狀態(tài),。
在輿論漩渦里盤旋的,,在媒體之間反復(fù)炒作的,是人工智能,,是互聯(lián)網(wǎng)+,,好像人類的未來,人類的現(xiàn)代化就是機(jī)器的現(xiàn)代化,就是阿爾法狗擴(kuò)張到方方面面,,而人,,將會變成一段數(shù)碼,一種比特的存在,。
難道人類祖祖輩輩披荊斬棘求生存求發(fā)展,,目標(biāo)就是要被一群機(jī)器養(yǎng)起來?
本次論壇的專家們不斷強(qiáng)調(diào)的就是“人的能動性,,人的不可替代性”,。人工智能的核心就是人,也只能是人,。
回到近期目標(biāo):2022年,,我國計劃將空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ、實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ發(fā)射上天,,屆時將實(shí)現(xiàn)航天員長期在空間站駐留,,并進(jìn)行各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。其間將有多次載人飛行和貨物運(yùn)輸,,航天員要出艙工作,。到2024年國際空間站退役時,中國可能成為全球唯一運(yùn)營空間站的國家,。
目標(biāo)很近也很甜蜜,。但過程并不甜蜜。
“我們已經(jīng)到了空間站研制階段,,但很多人因問題還沒有得到很好解決,。工程研制如果不能提前充分考慮人因,等到出了問題再返工,,代價就大了,。”陳善廣這樣說,。
空軍預(yù)警學(xué)院教授閆世強(qiáng)提出:“看我們各級指揮大廳的設(shè)計,,大多是幾排計算機(jī)整整齊齊擺在前面。而美國,、俄羅斯的指揮所是根據(jù)指揮員要求設(shè)計的,,多個顯示屏依據(jù)人機(jī)交互設(shè)計�,!彼纱艘�,,軍改后,現(xiàn)在戰(zhàn)區(qū),、作戰(zhàn)體系的變化,,要求各個指揮所的指揮程序和指揮界面設(shè)計,,指揮員和作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的交互,都要跟著進(jìn)行改動,,依據(jù)不同指揮席位進(jìn)行人因工程設(shè)計,。隨著作戰(zhàn)系統(tǒng)從單裝到體系,裝備體系的一體化設(shè)計與人因工程評估的問題凸顯出來,,加強(qiáng)武器裝備系統(tǒng)特別是指揮控制系統(tǒng)的人因工程設(shè)計有很大的發(fā)展余地,,還應(yīng)把藝術(shù)和人文理念更多地加入進(jìn)去。
“設(shè)計是源頭,。產(chǎn)品的品質(zhì)是設(shè)計出來的,。人因工程強(qiáng)調(diào)迭代式設(shè)計,更強(qiáng)調(diào)一次性把工作做到位,。”陳善廣表示,,什么是人因設(shè)計,?怎么開展人因設(shè)計與測評?目前業(yè)界也沒有統(tǒng)一的認(rèn)識和標(biāo)準(zhǔn),,還需進(jìn)一步探討,,并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)完善。
人因設(shè)計是本屆論壇的主題,,強(qiáng)化人因設(shè)計對于提升人因工程地位和作用十分重要,。陳善廣認(rèn)為,我們既要充分借鑒先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)少走彎路,,又要有足夠的文化自信,,因?yàn)橹袊鴤鹘y(tǒng)文化中的“天人合一”、“中和”思想,、整體觀等與人因工程的理念很一致,。尤其是我國當(dāng)前正處在工業(yè)化發(fā)展最興旺的階段,人因工程恰逢其時,,我們完全有能力在這個領(lǐng)域做出中國人的創(chuàng)新性貢獻(xiàn),,為我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變發(fā)揮重要的作用。載人航天具有引領(lǐng)與示范意義,,理應(yīng)走在前頭,。
航天的人因研究從理論到實(shí)踐,涉及生物力學(xué),、心理學(xué),、工程學(xué)等方面,所以也讓國家大工程的許多領(lǐng)域能夠信手拈來,,觸類旁通,。但空間站是綜合國力的體現(xiàn),,空間站時代又需要國家方方面面的工程設(shè)計水平的提升。
景海鵬,、陳冬在神舟十一號和天宮二號生活和工作了33天,,是到目前為止中國在太空時間最長的人。而“空間站里的工作人員中長期駐軌要180天以上,,空間站就成了航天員之家,。我們?nèi)绾螌⑺脑O(shè)計達(dá)到家的水準(zhǔn)呢?”陳善廣問,。
而艙外設(shè)備的設(shè)計,,如果不充分考慮航天員在太空中惡劣的環(huán)境,帶來的就不是簡單的不便問題了,。比如艙外作業(yè)使用的手套,,是充氣的且有多層防護(hù),很明顯會影響航天員的觸感和操控靈便性,。從國外的經(jīng)驗(yàn)看,,艙外設(shè)備的設(shè)計讓航天員出艙維修時很不順手,這樣無形中拉長了航天員艙外工作的時間,,也增加了他們的工作量和風(fēng)險,。
同時,中國的空間站也將是未來人類和平利用太空的重要平臺,,肯定要進(jìn)行科學(xué)研究的國際合作,。一方面各國科學(xué)家會進(jìn)入中國的太空艙一起進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),太空艙也要在設(shè)計中加入適合他們文化背景與操作習(xí)慣的元素,。另一方面兄弟國家也把自己的艙段發(fā)射上太空,,與中國的太空艙對接,這就要求有一體化的設(shè)計和統(tǒng)一的接口,。
“國際合作也對我們的人因工程水平提出了要求,,我們要做有預(yù)見性的設(shè)計�,!标惿茝V說,。
會議討論通過了《發(fā)展人因工程,助推“中國制造2025”行動倡議書》,,呼吁國家,、行業(yè)、高校,、企業(yè)及人因?qū)<彝献�,,從國家政策、行業(yè)示范,、學(xué)科建設(shè),、人才培養(yǎng),、成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用等方面共同努力,促使人因工程研究和行業(yè)成果得到更廣泛的推廣和應(yīng)用,,提升企業(yè)管理人員和生產(chǎn)人員的人因?qū)W意識,,改善低效率高風(fēng)險的生產(chǎn)環(huán)節(jié),并通過新興技術(shù)中信息的高效利用,,提升企業(yè)和行業(yè)綜合競爭力,,推動“中國制造2025”跨越發(fā)展。
論壇主席陳善廣指出,,未來人工智能一定會更頻繁地走入我們的生活,。我們將面臨的是兩個或多個超復(fù)雜的智能體之間的關(guān)系。未來人機(jī)關(guān)系將發(fā)生深刻變化,,這不僅是科學(xué)的問題了,,可能也是社會、哲學(xué)的問題,。就像蘇格拉底曾說的:探索哲學(xué)不是為了讓我們在不確定的世界中找到確定的答案,,而是讓我們在不確定的實(shí)際中如何確定的生存。
也許,,對人的探索可以消除當(dāng)今世界普遍存在的、由于現(xiàn)代化,、互聯(lián)網(wǎng)崇拜而產(chǎn)生的機(jī)器異化,、拜金主義等城市病,為那些對未來發(fā)展恐懼到焦慮抑郁的人類開出良方,。
“安全感是消除不確定性而獲得的,,未來的發(fā)展,人造物的智慧提升必讓人類自己惴惴不安,,消除不確定性使人—智能系統(tǒng)運(yùn)行可預(yù)測可控制,,是人因設(shè)計的重要的使命和目標(biāo)�,!标惿茝V說,。
(記者 堵力)
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人因工程:大國重器的點(diǎn)睛之筆
杭州良渚夢棲小鎮(zhèn)入口的天橋上這幾天掛起一條巨大的橫幅——“第二屆中國人因工程高峰論壇”,。
幾乎所有經(jīng)過這里的人都要問:“什么是人因工程,?”杭州人很奇怪,為什么這4個字有那么大的魅力,,能吸引來15位中國兩院院士和3位國際宇航科學(xué)院院士,?
“飛船,、坦克、高鐵都是復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng),,因?yàn)槿说膮⑴c使系統(tǒng)變得更為復(fù)雜,,系統(tǒng)運(yùn)行具有某種不確定性和難以預(yù)測的特點(diǎn),系統(tǒng)安全性問題會更突出,。解決這一難題需要一門新興的綜合交叉學(xué)科的支持,,這就是人因工程(Human Factors Engineering),它致力于研究人,、機(jī)器及其工作環(huán)境之間的相互關(guān)系和影響,,最終實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)性能且確保人的安全、健康和舒適的目標(biāo),�,!�
不出所料,第二屆中國人因工程高峰論壇主席,、中國載人航天工程副總設(shè)計師,、國際宇航科學(xué)院院士陳善廣在論壇的開壇首講,用一些重大事故案例進(jìn)一步闡述了人因工程概念及其重要價值,,同時首次就復(fù)雜系統(tǒng)人因設(shè)計與測評的概念與方法進(jìn)行了較為系統(tǒng)和深入的探討,。他還有一個重要身份,是人因工程國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,、我國人因工程學(xué)科帶頭人,。
開幕式上的圈外人士很快發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象:院士、專家的發(fā)言,,開始部分誰都能聽懂,就是災(zāi)難,、問題,、困境,而后半段,,涉及到解決的路徑方法論才艱深起來,,因?yàn)閿?shù)學(xué)模型和學(xué)術(shù)名詞開始登場。
當(dāng)中國首個手動完成空間交會對接任務(wù)的“神九”航天員劉旺出現(xiàn)在論壇上,,現(xiàn)場一片躁動,。他也是陳善廣團(tuán)隊(duì)的研究人員,剛獲得人因工程方向的博士學(xué)位,。劉旺在太空從容不迫完成手動對接的杰出表現(xiàn),,詮釋了人因工程的最大內(nèi)涵�,!板X學(xué)森認(rèn)為人體是一個開放的巨系統(tǒng),,復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過從前科學(xué)研究的對象,。”在這門正在中國興起的學(xué)科中,,劉旺不僅被人研究,,他也在研究自己、研究任務(wù)中人與航天器的關(guān)系,。
中國載人航天走過了25年光輝歷程,,高科技人才薈萃,在國家載人航天計劃,、“973”計劃等項(xiàng)目支持下,,中國航天員科研訓(xùn)練中心人因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成為人因工程的領(lǐng)跑者,。此外,,大飛機(jī)、高鐵,、地鐵,、核電站等國家的重大計劃和專項(xiàng)這些年爆發(fā)式的發(fā)展,與之相應(yīng)的人因工程研究與應(yīng)用也取得了一大批原創(chuàng)性的理論和研究的成果,,對推動中國制造強(qiáng)國的建設(shè)和軍隊(duì)的現(xiàn)代化建設(shè),、推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級,都發(fā)揮了重要作用,。
本屆論壇以“人因設(shè)計創(chuàng)新中國”為主題,,圍繞“人因設(shè)計、中國智造,、軍民融合,、共贏共享”的核心議題,在更廣范圍,、更高層次,、更深程度上將國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合起來,正如開幕式上,,國防科工局總工,、發(fā)展計劃司司長龍紅山說的,“推進(jìn)國防科技工業(yè)軍民融合深入發(fā)展,,也是推進(jìn)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,,促進(jìn)供給側(cè)改革的迫切需要”。
因此,,來自中國前沿科技的各方專家,,分享了人因工程研究成果,研討人因設(shè)計發(fā)展規(guī)劃,他們希望人因工程在智能裝備,、創(chuàng)新設(shè)計,、醫(yī)療健康、智慧城市,、互聯(lián)網(wǎng)和國防安全等領(lǐng)域的探索,,能起到引領(lǐng)與促進(jìn)作用,努力服務(wù)于國家建設(shè)和社會發(fā)展,。
他們認(rèn)為,,中國的科技經(jīng)過幾十年的追趕,已經(jīng)在摸索中找到了自信,,在工業(yè)設(shè)計和工業(yè)制造中加入“人-機(jī)-環(huán)境”的深度互動研究,,加入對人的心理和情緒的全面關(guān)懷研究,不僅能助推中國科技的躍遷,,也將向世界的前沿科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更安全可靠的中國方案,。
有多少災(zāi)難可以規(guī)避 從美國4次撞艦事故說起
在災(zāi)難和風(fēng)險面前,人做什么才能趨利避害,,逃過一劫,?有沒有系統(tǒng)的方法和手段?
不可否認(rèn),,災(zāi)難和事故是人類最好的老師,。與事故對弈,是科學(xué)家必須做的,。
在各行各業(yè),,面對安全問題,他們必須變身阿爾法狗的設(shè)計者,,提前幾步甚至幾十步,,預(yù)測出對方殺招的各種端倪,然后一一殲滅之,,同時伺機(jī)反撲,,獲得功效的最大化。
今年美國的艦艇連續(xù)4次發(fā)生撞船事故,,幾乎都是人為因素引起的。而第四次事故損失最大:美國導(dǎo)彈驅(qū)逐艦麥肯恩號在新加坡東面海域與一艘郵輪相撞,,造成至少5人受傷,,10人失蹤�,?梢哉f,,美國海軍顏面掃地,所以對事故原因的追蹤至今密級很高,公眾無從知曉,。但作為人因工程方面的科學(xué)家卻在思考追問,,以便讓中國的艦艇不犯這一類的錯誤。
為什么艦上的裝備這么先進(jìn),,監(jiān)測手段也多,,自動化的程度高,還無法避免這些重大的事故,?而且美國的國防部在人因工程方面已經(jīng)采用了強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn),,良好的設(shè)計已經(jīng)避免了更為惡化的狀態(tài)。
據(jù)陳善廣分析,,從現(xiàn)有情況來看,,可能存在人機(jī)功能的分配不當(dāng)、人機(jī)協(xié)同不暢,、艦員生理和心理的疲勞,、指揮判斷和決策失誤、組織和管理松懈等人因問題,。當(dāng)然“驕兵必敗,,是顛撲不破的真理”。
他還舉了一例:1988年兩伊戰(zhàn)爭時期,,美國導(dǎo)彈巡洋艦文森斯號把一架民航飛機(jī)擊落了,,290個無辜生命灰飛煙滅。原因是什么呢,?
陳善廣為大家復(fù)盤了災(zāi)難發(fā)生的關(guān)鍵導(dǎo)火索:一年之前美國的另外一艘艦艇在波斯灣戰(zhàn)爭期間遭到敵方戰(zhàn)機(jī)的轟炸,,當(dāng)時沒做出反應(yīng)。文森斯號這個決策者一看到有一架飛機(jī)向自己飛過來,,聯(lián)想到上次兄弟艦艇吃的虧,,就慌了,以為是敵國一架執(zhí)行攻擊任務(wù)的F-14戰(zhàn)斗機(jī),,“這是信息在傳遞過程中丟失,,決策者認(rèn)知負(fù)荷過重導(dǎo)致的判斷失誤”。
由此可見,,人的因素在事故發(fā)生中起到了至關(guān)重要的作用,。再比如,國際上包括民機(jī)和軍機(jī)在飛行或試飛過程中,,機(jī)毀人亡的事故還很多,。究其原因,人的因素占65%以上,。
而航天的風(fēng)險更大,,美國的挑戰(zhàn)者號和哥倫比亞號兩次失事讓14名航天員失去生命,。挑戰(zhàn)者號低溫下發(fā)射、哥倫比亞號泡沫脫落問題早有發(fā)現(xiàn),,深究其因,,帶問題發(fā)射暴露出NASA重大的決策失誤。還有蘇聯(lián)的慘�,。郝�(lián)盟11號,,返回著陸前爆炸螺栓意外點(diǎn)火,壓力平衡閥提前打開,,氧氣泄露減壓,,導(dǎo)致沒穿壓力防護(hù)服的航天員喪命。
陳善廣指出,,在慘劇的襯托下,,阿波羅13號的超絕表現(xiàn)已被歷史銘記。他們登月途中,,發(fā)生了服務(wù)艙的氧氣罐爆炸,,3位宇航員急中生智,采取了一系列正確自救步驟,,用當(dāng)時的登月艙作為救生艇,,最終安全返回地球�,!俺霈F(xiàn)問題后,,如果設(shè)計中充分認(rèn)識了人的作用,人的決策在太空中是非常重要的,�,!标惿茝V說。
“歐洲對1980年~2009年歐洲27個國家主要軌道交通線路發(fā)生的重大事故進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),,導(dǎo)致事故發(fā)生的人為因素占了74%,。中國學(xué)者通過對國內(nèi)外城市軌道交通運(yùn)營過程中153起事故數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查,結(jié)論是人為因素引發(fā)事故的比例為51%,�,!北苯淮筌壍澜煌ǹ刂婆c安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的方衛(wèi)寧教授復(fù)盤了2011年甬溫線的7·23事故。
當(dāng)天的20點(diǎn)22分46秒,,D3115次列車與系統(tǒng)和調(diào)度員失去聯(lián)系,。24分,調(diào)度員確認(rèn)永嘉站的D301次列車發(fā)車前往溫州南站,,26分12秒調(diào)度員得知D3115失蹤,。按照比較穩(wěn)妥的辦法,他應(yīng)該通知D301停車,。但他卻先用了兩分鐘去搜尋失蹤列車,等他獲知失聯(lián)的車無法啟動和具體位置后,再緊急呼叫后車剎車,,一切都晚了,。30分05秒慘劇發(fā)生。
與會的一位核電專家沉痛地說,,“反思三里島,、切爾諾貝利、福島核泄露慘劇,,人禍問題比高鐵有過之而無不及”,。他以三里島為例,操縱員愛德華面對人類第一次核芯融毀的情況,,方寸大亂胡亂操作,,不僅沒有抑制問題,反而加重了事故后果,。
他說,,我們搞人因研究的,就是要從“看起來很多倒霉事湊在一起了”的事故過程中,,發(fā)掘風(fēng)險的關(guān)鍵,,而不是簡單地批評和處理操作員。
因?yàn)�,,�?jīng)驗(yàn)反饋也是財富,。
正所謂,損失越慘重,,傷痛越深,,“人為失誤”的研究就越迫切越重要。比如三里島核泄漏事件的操作者后來成了教員,,不斷培訓(xùn)新人,,講解和反思事故,讓后輩吸取教訓(xùn),。
“不是技術(shù)先進(jìn)了,,集成了豪華了,整體效果就好了”,,人類在裝備崇拜,、武器崇拜、技術(shù)崇拜這方面曾經(jīng)吃盡苦頭,,也做了很多反思,。為什么美歐會對人因工程如此重視,列入法案呢,?
方衛(wèi)寧解釋,,在二戰(zhàn)時,,美國飛機(jī)用了當(dāng)時的最新技術(shù),儀表盤非常多,。結(jié)果動不動就自己掉下去,,造成了非戰(zhàn)斗減員。這是什么原因,?“是因?yàn)闄C(jī)器與人的能力不匹配,,儀表盤多了,報警的項(xiàng)目多了,。人的信息處理能力有限,,數(shù)據(jù)過多過濫讓飛行員無法應(yīng)付,分散了注意力,,結(jié)果適得其反”,。
越是走在科技前沿的科學(xué) 越不會文過飾非、諱談失敗
“神舟七號出艙的時候,,艙門開了一個縫兒又關(guān)上了,。我的心咯噔一下,地面人員都很著急——這就是我們平時實(shí)驗(yàn)的時候,,無法完全模擬太空微重力環(huán)境,,艙外服的操作工效沒法完全摸清造成的。最后翟志剛在同伴的幫助下借用了工具還是把門打開了,。這件事也告訴我們:相對機(jī)器,、自動化的設(shè)備而言,人的作用是十分關(guān)鍵的,�,!�
中國載人航天工程總設(shè)計師周建平院士在追溯航天人研究人因的歷史時,揭秘了當(dāng)年的“險情”,。
越是高科技行業(yè)越是走在科技前沿的科學(xué),,越不會文過飾非、諱談失敗,,已經(jīng)宣布進(jìn)入中國空間實(shí)驗(yàn)室時代的載人航天更是如此,。
在會上,陳善廣坦率地講,,中國航天今年也是不平靜的,,長征三號、長征五號發(fā)射失敗,,背后的問題正在反思,。對于航天人來說,要時刻保持憂患,,他說,,我們深知:“一次成功不等于次次成功,,成功不等于成熟”“結(jié)果完美不等于過程完美”。其實(shí)載人航天是在人的保障,、天地協(xié)同,、返回著陸等方面不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中改進(jìn)提高的。
不得不承認(rèn),,中國制造在向中國智造過渡的歷史時期,阻力不可謂不大,。與會的很多專家反映,,決策管理層只重視技術(shù)與硬件產(chǎn)品本身的先進(jìn)性,只看到一個勁兒地往前走,,把技術(shù)搞得越先進(jìn)越好,,忘記了人的問題。工程專家意見過于強(qiáng)勢,,而忽視了人因要素,,后果很嚴(yán)重。
雖然讓人認(rèn)識一個問題是需要過程的,。但中國的崛起太快,、技術(shù)爆發(fā)性發(fā)展太快,“我們?nèi)绻恢匾暼艘蜓芯�,,有可能就會成為中國人走出去,、一帶一路發(fā)展的障礙。產(chǎn)品再好,,沒有考慮到用戶安全,、使用的方便和習(xí)慣,就會喪失科技發(fā)展帶來的紅利,�,!狈叫l(wèi)寧對中國青年報·中青在線記者說。
他舉例,,軌道交通建設(shè),,是以市場需要為導(dǎo)向的。一個中等的主機(jī)廠,,一年的機(jī)車產(chǎn)量相當(dāng)于南非一個國家30年的需求量,。“我們先期投入那么大,,不走出去行嗎,?”方衛(wèi)寧反問。
然而,,發(fā)達(dá)國家對車的人因指標(biāo)要求很高,,比如美國就有聯(lián)邦法規(guī)的規(guī)定,。
中國的工程設(shè)計人員到了美國一看,發(fā)現(xiàn)美國某些機(jī)車,、地鐵車輛質(zhì)量沒有中國的好,,對開發(fā)北美市場充滿信心�,?墒堑靡鉀]多久就被潑了一盆涼水:不是技術(shù)先進(jìn)人家就讓你中標(biāo)的,。
參與這個項(xiàng)目的方衛(wèi)寧對在美國落地之難深有感觸�,!懊绹捻�(xiàng)目,,是過程管理,每一個指標(biāo),、分析方法,、測試流程和測試設(shè)備都要滿足美方要求,一個環(huán)節(jié)過不了關(guān),,就走不到下一步,。由于我們的產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)流程與美方不一樣,按照美方的要求,,成本一下就加上去了,。”比如,,美國和澳大利亞等發(fā)達(dá)國家的鐵路用戶非常注重司機(jī)的用戶體驗(yàn),,不管你的車有多先進(jìn),如果不滿足用戶的使用習(xí)慣或者司機(jī)在體驗(yàn)過程中感覺不適,,司機(jī)所在的工會具有一票否決權(quán),,因此,在方案設(shè)計階段完成后,,很多出口發(fā)達(dá)國家的鐵路車輛需要制作1∶1的模型供用戶體驗(yàn)評估,,評估通過后,方能制造和生產(chǎn),。這與國內(nèi)相比,,增加了不少研發(fā)成本。
“我們的學(xué)費(fèi)是交了,,但它不應(yīng)只屬于鐵路系統(tǒng),,中國走出去是一個整體。如果能讓更多的人重視人因環(huán)節(jié)的事先設(shè)計,,就會減少彎路和不必要的損失了,。”陳善廣說。
好在,,相對于首屆人因工程大會200多名來自軍方和國家大工程的參會人員來說,,一年以后的今天,良渚小鎮(zhèn)來了470人,,更多工業(yè)設(shè)計的專家參與其中,。院士也從9位擴(kuò)展為15位。
同樣是中國的驕傲——高鐵,。其頂層設(shè)計的設(shè)計者也把人因工程放在了重要位置,。
中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會副主席、中國鐵路總公司總工程師何華武院士,,去年參加了首屆人因工程論壇,,向與會者詳細(xì)地分享了高鐵的人因經(jīng)驗(yàn)。今年,,他又來到第二屆論壇。他的講話,,讓人們意識到中國高鐵的成功并不偶然,,高鐵未來的發(fā)展方向?qū)⒏淤N近以人為本。
何華武院士展望:高鐵客運(yùn)現(xiàn)在達(dá)到每小時350公里,,現(xiàn)在是人控為主,,世世代代的鐵路司機(jī)都付出了極為辛勤的勞動,因?yàn)檎麄列車人員的生命安全都系于他一身,。下一步要實(shí)現(xiàn)在國際上領(lǐng)先的智能高速鐵路,,標(biāo)志性技術(shù)非常多,其中之一是時速350公里的高速列車實(shí)現(xiàn)無人駕駛,,有人值守,。
公眾在享受技術(shù)發(fā)展帶來便利的同時,也必須忍受它的不便,。這些中國科學(xué)家就是在不遺余力地交叉探索,,為公眾不斷逼近極限——既讓人的作用充分展示,也讓人更舒適更愉悅更安全,。
畢竟,,中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)過30多年的高速發(fā)展后,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷革命性的轉(zhuǎn)型,,“一帶一路”“中國企業(yè)走出去”,,這一切都在提醒大家,不能再無視人因工程學(xué)科的存在——它絕不是一個大工程項(xiàng)目的包裝紙,,而必須走入核心設(shè)計環(huán)節(jié),。
正如國家自然科學(xué)基金委員會副主任、中科院院士沈巖所說,,人的因素在工業(yè)生產(chǎn)中的重要意義和價值發(fā)現(xiàn)以及發(fā)揮它的作用,,使得工業(yè)發(fā)展進(jìn)入到一個新的更高的階段,,人因工程不僅涉及工程技術(shù)問題,也涉及到基礎(chǔ)科學(xué)問題,,比如對人的認(rèn)識,。
人是萬物之靈,認(rèn)識人是人因工程的根本,。中國工程院副院長,、中國工程院院士樊代明以及中國工程院院士俞夢孫在報告中也都強(qiáng)調(diào)了要以系統(tǒng)觀來認(rèn)識人的生理心理規(guī)律和健康問題。
“安全,、高產(chǎn),、快樂都是中國夢的組成部分。人因工程關(guān)乎每個人,。方便了每個用戶,,能讓老百姓有滿意感;采用人因理念的產(chǎn)品銷量好了,,能讓工廠有獲得感,、成就感。人因工程應(yīng)進(jìn)入國家戰(zhàn)略,,要讓老百姓都聽得懂,,都用到自己的領(lǐng)域中去�,!笨哲姾娇蔗t(yī)學(xué)研究所郭小朝建議,。
陳善廣說,人因工程的本質(zhì),,就是強(qiáng)調(diào)“以人為中心設(shè)計”的理念,,讓科技回歸以人為本的初衷,讓我們創(chuàng)造的世界使人們獲得安全感和高品質(zhì)的生活,。這樣才能改變經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不平衡,、不充分的現(xiàn)狀,從而服務(wù)于廣大人民日益增長的對美好生活的需要,,這也十分切合新時代“以人民為中心”的發(fā)展觀,。
中國邁向空間站時代 人因設(shè)計任重道遠(yuǎn)
事前花一塊錢,犯錯后要付出100元的代價,。之前的這一塊錢成本你愿意付嗎,?事實(shí)證明,很多人不愿意,。
愿意為此支出成本的,,往往是具有極大風(fēng)險的行業(yè)。而無疑,中國航天走在了前面,。這也是將人因工程的國家實(shí)驗(yàn)室放在航天員中心的原因,。
周建平介紹,1968年航天醫(yī)學(xué)工程研究所成立時就設(shè)立了航天工效研究室,。經(jīng)過這些年的載人飛行,,航天員在太空中的作用越來越凸顯出來,人和機(jī)器的關(guān)系重要性,,處理好人機(jī)關(guān)系,,使人機(jī)融合在一起,現(xiàn)在成為工程設(shè)計中一個很重要的共識,。
而事實(shí)上,,人因工程的共識并沒有進(jìn)入普通企業(yè),也沒有飛入尋常百姓家,。更多與會者反映的是,,人因研究在目前企業(yè)的邊緣狀態(tài)。
在輿論漩渦里盤旋的,,在媒體之間反復(fù)炒作的,,是人工智能,是互聯(lián)網(wǎng)+,,好像人類的未來,人類的現(xiàn)代化就是機(jī)器的現(xiàn)代化,,就是阿爾法狗擴(kuò)張到方方面面,,而人,將會變成一段數(shù)碼,,一種比特的存在,。
難道人類祖祖輩輩披荊斬棘求生存求發(fā)展,目標(biāo)就是要被一群機(jī)器養(yǎng)起來,?
本次論壇的專家們不斷強(qiáng)調(diào)的就是“人的能動性,,人的不可替代性”。人工智能的核心就是人,,也只能是人,。
回到近期目標(biāo):2022年,我國計劃將空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ,、實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ發(fā)射上天,,屆時將實(shí)現(xiàn)航天員長期在空間站駐留,并進(jìn)行各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),。其間將有多次載人飛行和貨物運(yùn)輸,,航天員要出艙工作。到2024年國際空間站退役時,中國可能成為全球唯一運(yùn)營空間站的國家,。
目標(biāo)很近也很甜蜜,。但過程并不甜蜜。
“我們已經(jīng)到了空間站研制階段,,但很多人因問題還沒有得到很好解決,。工程研制如果不能提前充分考慮人因,等到出了問題再返工,,代價就大了,。”陳善廣這樣說,。
空軍預(yù)警學(xué)院教授閆世強(qiáng)提出:“看我們各級指揮大廳的設(shè)計,,大多是幾排計算機(jī)整整齊齊擺在前面。而美國,、俄羅斯的指揮所是根據(jù)指揮員要求設(shè)計的,,多個顯示屏依據(jù)人機(jī)交互設(shè)計�,!彼纱艘�,,軍改后,現(xiàn)在戰(zhàn)區(qū),、作戰(zhàn)體系的變化,,要求各個指揮所的指揮程序和指揮界面設(shè)計,指揮員和作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的交互,,都要跟著進(jìn)行改動,,依據(jù)不同指揮席位進(jìn)行人因工程設(shè)計。隨著作戰(zhàn)系統(tǒng)從單裝到體系,,裝備體系的一體化設(shè)計與人因工程評估的問題凸顯出來,,加強(qiáng)武器裝備系統(tǒng)特別是指揮控制系統(tǒng)的人因工程設(shè)計有很大的發(fā)展余地,還應(yīng)把藝術(shù)和人文理念更多地加入進(jìn)去,。
“設(shè)計是源頭,。產(chǎn)品的品質(zhì)是設(shè)計出來的。人因工程強(qiáng)調(diào)迭代式設(shè)計,,更強(qiáng)調(diào)一次性把工作做到位,。”陳善廣表示,,什么是人因設(shè)計,?怎么開展人因設(shè)計與測評?目前業(yè)界也沒有統(tǒng)一的認(rèn)識和標(biāo)準(zhǔn),,還需進(jìn)一步探討,,并在實(shí)踐中不斷改進(jìn)完善,。
人因設(shè)計是本屆論壇的主題,強(qiáng)化人因設(shè)計對于提升人因工程地位和作用十分重要,。陳善廣認(rèn)為,,我們既要充分借鑒先進(jìn)國家的成功經(jīng)驗(yàn)少走彎路,又要有足夠的文化自信,,因?yàn)橹袊鴤鹘y(tǒng)文化中的“天人合一”,、“中和”思想、整體觀等與人因工程的理念很一致,。尤其是我國當(dāng)前正處在工業(yè)化發(fā)展最興旺的階段,,人因工程恰逢其時,我們完全有能力在這個領(lǐng)域做出中國人的創(chuàng)新性貢獻(xiàn),,為我國從制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變發(fā)揮重要的作用,。載人航天具有引領(lǐng)與示范意義,理應(yīng)走在前頭,。
航天的人因研究從理論到實(shí)踐,,涉及生物力學(xué)、心理學(xué),、工程學(xué)等方面,,所以也讓國家大工程的許多領(lǐng)域能夠信手拈來,觸類旁通,。但空間站是綜合國力的體現(xiàn),,空間站時代又需要國家方方面面的工程設(shè)計水平的提升。
景海鵬,、陳冬在神舟十一號和天宮二號生活和工作了33天,,是到目前為止中國在太空時間最長的人。而“空間站里的工作人員中長期駐軌要180天以上,,空間站就成了航天員之家,。我們?nèi)绾螌⑺脑O(shè)計達(dá)到家的水準(zhǔn)呢,?”陳善廣問,。
而艙外設(shè)備的設(shè)計,如果不充分考慮航天員在太空中惡劣的環(huán)境,,帶來的就不是簡單的不便問題了,。比如艙外作業(yè)使用的手套,是充氣的且有多層防護(hù),,很明顯會影響航天員的觸感和操控靈便性,。從國外的經(jīng)驗(yàn)看,艙外設(shè)備的設(shè)計讓航天員出艙維修時很不順手,,這樣無形中拉長了航天員艙外工作的時間,,也增加了他們的工作量和風(fēng)險,。
同時,中國的空間站也將是未來人類和平利用太空的重要平臺,,肯定要進(jìn)行科學(xué)研究的國際合作,。一方面各國科學(xué)家會進(jìn)入中國的太空艙一起進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),太空艙也要在設(shè)計中加入適合他們文化背景與操作習(xí)慣的元素,。另一方面兄弟國家也把自己的艙段發(fā)射上太空,,與中國的太空艙對接,這就要求有一體化的設(shè)計和統(tǒng)一的接口,。
“國際合作也對我們的人因工程水平提出了要求,,我們要做有預(yù)見性的設(shè)計�,!标惿茝V說,。
會議討論通過了《發(fā)展人因工程,助推“中國制造2025”行動倡議書》,,呼吁國家,、行業(yè)、高校,、企業(yè)及人因?qū)<彝献�,,從國家政策、行業(yè)示范,、學(xué)科建設(shè),、人才培養(yǎng)、成果轉(zhuǎn)化及應(yīng)用等方面共同努力,,促使人因工程研究和行業(yè)成果得到更廣泛的推廣和應(yīng)用,,提升企業(yè)管理人員和生產(chǎn)人員的人因?qū)W意識,改善低效率高風(fēng)險的生產(chǎn)環(huán)節(jié),,并通過新興技術(shù)中信息的高效利用,,提升企業(yè)和行業(yè)綜合競爭力,推動“中國制造2025”跨越發(fā)展,。
論壇主席陳善廣指出,,未來人工智能一定會更頻繁地走入我們的生活。我們將面臨的是兩個或多個超復(fù)雜的智能體之間的關(guān)系,。未來人機(jī)關(guān)系將發(fā)生深刻變化,,這不僅是科學(xué)的問題了,可能也是社會,、哲學(xué)的問題,。就像蘇格拉底曾說的:探索哲學(xué)不是為了讓我們在不確定的世界中找到確定的答案,而是讓我們在不確定的實(shí)際中如何確定的生存,。
也許,,對人的探索可以消除當(dāng)今世界普遍存在的,、由于現(xiàn)代化、互聯(lián)網(wǎng)崇拜而產(chǎn)生的機(jī)器異化,、拜金主義等城市病,,為那些對未來發(fā)展恐懼到焦慮抑郁的人類開出良方。
“安全感是消除不確定性而獲得的,,未來的發(fā)展,,人造物的智慧提升必讓人類自己惴惴不安,消除不確定性使人—智能系統(tǒng)運(yùn)行可預(yù)測可控制,,是人因設(shè)計的重要的使命和目標(biāo),。”陳善廣說,。
(記者 堵力)
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