面向智能战争!如何评估人机交互效能?

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美国马里兰州阿伯丁(AberdEEN),陆军和亚利桑那州立大学的研究人员确定了一套方法,可以帮助科学家评估自主系统与人类之间的交流程度。

这些方法建立在陆军机器人协作技术联盟领导的变革性科学研究工作的基础上,该联盟将机器人的状态从工具演变为队友,并陆军许多现有研究奠定了基础,以研究人类和机器人如何有效地协同工作。

随着关于自治系统的思想的发展,越来越多的人类自治团队的可能性已经成为现实。但是,陆军研究人员说,目前尚无明确的指导方针来解释评估人与智能系统之间通信状况的最佳方法。

“未来的陆军将如何以不同方式参与自治方面拥有复杂的团队,”美国作战能力发展司令部陆军研究实验室DEVCOM的博士后科学家安东尼·贝克博士说。“显然需要能够衡量这些类型的团队中的沟通,因为沟通是团队合作的要素,其反映了团队的想法,计划,决策,成功或失败的方式。

如果无法衡量团队的表现,就无法采取任何措施来改善他们的绩效,决策以及所有这些使陆军更有可能在战场上保持果断的超额竞争的行为。

在最近发表的《人与智能系统集成》期刊论文中,“评估人类自治团队中的交流的方法”中,研究人员列出了11种评估人类自治团队中的交流的关键方法。贝克说其重点是改变士兵对这些系统的参与(参见https://t.zsxq.com/fAyFmi2)。该方法考虑了通信结构:

  • 谁在何时向谁说了什么?
  • 动态或交互模式如何随着时间演变?
  • 情感,着眼于如何通过面部表情和声音特征(如语调和音调)传达信息?
  • 内容,如何利用单词和短语本身的不同方面表达

贝克说:“如果我们希望士兵和智能系统能够很好地协同工作,我们就必须拥有正确的测量工具来分析和研究他们的交流,因为交流对他们的表现至关重要。”

作为论文的主要作者,贝克表示,仅在研究组部署之后,对这些事情进行研究是不够的。

他说:“在陆军开发这些团队和技术时,我们需要测量工具。”

他说,由于多域作战从根本上取决于提高域内和域间通信的效率和优化,因此跨域工作的目标是使这些系统能够更自然地与团队合作。据贝克说,这项工作也可能为分析复杂的人类自主团队结构中的交流提供关键路线图,例如为下一代战斗车辆作战所预测的结构。

“有时候,聪明的的机器人应该完全独立地携带小队的多余装备,而无需士兵参与,但是在某些领域也有推动力,因此如果系统确实需要士兵参与,他们可以用一种对士兵更自然的方式来做到这一点,例如与人类队友一起工作。”贝克说。

考虑一下士兵如何告诉机器人系统:“我需要您将装备带上山坡,然后等待一个小时才能到达下一个区域”,这比在遥控器上输入一系列按钮和开关要容易得多。

贝克说:“我们希望情报评估,指挥和控制决策以及其他类似的重要事情能够在士兵参与较少的情况下得以实现,但我们仍然希望士兵参与某些事情,而且我们希望这样做更容易。” “因此,RCTA如此着重于提高士兵与机器人的交互效率。”

机器人CTA是一项始于2009年的为期十年的研究计划,该计划凝聚了来自陆军,学术界和工业界的研究人员社区,以发现科学差距并推动地面战斗机器人技术的发展。在陆军主导的基础研究中的战略投资导致了地面战斗机器人技术的四个关键领域的先进科学发展,这些领域影响了美国作战人员的视线,思维,移动和协作方式。

贝克说,这为陆军如何看待人机交互奠定了基础,并推动了政府和业界将机器人视为队友而不只是工具的转变。

实验室的人类自主团队必不可少的研究计划(HAT ERP)沿着RCTA的开始进行,这为其确立了如何描述,建模,设计和实现与人类和机器人合作的新方法的广泛基础和物理形式。

贝克说:“ RCTA没有兴趣解释或提供研究人类队友之间交流的方法,而是针对人类和机器人之间的交流方式。” “我们的工作是从角度出发的,我们将需要研究任何类型的团队(无论这些团队当前是否涉及任何数量的机器人或自治权)的沟通方式的观点。我们希望不了解团队的整体构成,因此我们提供适合许多不同情况的交流评估。”

这些交流评估方法也适用于仅士兵团队。他说:“想象一下,未来的人类自治团队必须重新分配自动驾驶汽车的任务才能加入另一个排,而现在这只不过是人类而已。” “我们的工作旨在为文献提供分析这些团队中的沟通方式的方法,无论他们是什么样子或应该做什么,以便我们可以得出结论,说明他们的协作水平和实现目标的程度。”

贝克说,未来的研究将寻求使用从下一代作战车辆实验室研究和现场实验中收集的数据集来验证本文中确定的某些方法。

DEVCOM 陆军研究实验室

DEVCOM是陆军未来司令部的主要下属司令部,是美国陆军作战能力发展司令部的一个组成部分 。作为陆军的研究实验室,ARL正在对科学进行操作以实现变革性的超配。通过司令部各核心技术能力之间的协作,DEVCOM领导了发现,开发和交付所需的基于技术的能力,这些能力使士兵能够更成功地赢得国家战争并安全回家。

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