智能時(shí)代的人機(jī)共融體：技術(shù)驅(qū)動(dòng)、以人為本
——《The Humachine：Humankind，Machines，and the Future of Enterprise》導(dǎo)讀

2021-10-20 00:30:50王柏村

中國機(jī)械工程 2021年19期

王柏村彭晨易兵楊賡

1.浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，杭州 3100272.中南大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，長沙 410075

1 概述

人機(jī)共融體(Humachine)一詞最早出現(xiàn)在1999年《麻省理工技術(shù)評論》一期專刊封面上，用來描述人類和機(jī)器之間正在發(fā)展的共生關(guān)系，專刊文章中給出的例子是人類與機(jī)器簡單直接的物理組合，如視覺植入和可穿戴技術(shù)[1]。《The Humachine：Humankind，Machines，and the Future of Enterprise》[2](以下簡稱“《The Humachine》”)則認(rèn)為，人機(jī)共融體是地球生命歷史中出現(xiàn)的一種新型智能，這種智能并不是能模仿人類的電子人、機(jī)器人或人工智能，也不是將人的某些屬性與機(jī)器結(jié)合起來，或是將某些機(jī)械屬性結(jié)合到人身上，人機(jī)共融體是指將人類的品質(zhì)(如創(chuàng)造力、直覺、同情心、判斷力)與機(jī)器的機(jī)械效率、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、大數(shù)據(jù)處理能力結(jié)合在一起，再加上人工智能，在保持人類和機(jī)器優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)克服它們的局限和缺點(diǎn)。該書探討的是企業(yè)層面上人與機(jī)器的結(jié)合，利用機(jī)器的力量來增強(qiáng)人類的能力，從而在企業(yè)層面創(chuàng)造功能優(yōu)良的智能體。

莫拉韋克悖論[3]認(rèn)為：機(jī)器擅長什么，人類就不擅長什么，反之亦然。卡斯帕羅夫定律[4]認(rèn)為：“較弱的人+機(jī)器+更好的流程”優(yōu)于強(qiáng)的計(jì)算機(jī)本身，也優(yōu)于“較強(qiáng)的人+機(jī)器+更差的流程”。博斯特羅姆從“集體”或“組織”的角度[5]認(rèn)為：超級智能可以通過網(wǎng)絡(luò)和組織的逐漸增強(qiáng)而出現(xiàn)，這些網(wǎng)絡(luò)和組織將人類個(gè)體的思想相互聯(lián)系起來，并與各種人工智能及機(jī)器人聯(lián)系起來。簡而言之，人機(jī)共融體是通過實(shí)施一個(gè)組織管理框架來創(chuàng)建的，該框架應(yīng)用卡斯帕羅夫定律以滿足博斯特羅姆集體超智能條件的方式來解決莫拉韋克悖論所提出的問題，相關(guān)概念如表1所示。

表1 相關(guān)概念

《The Humachine》為未來創(chuàng)造出一個(gè)結(jié)合人類最高能力和機(jī)器最高能力的實(shí)體制定了路線圖。這里所說的機(jī)器是指驅(qū)動(dòng)工作過程的非人類機(jī)制。機(jī)器可以是可計(jì)算性的(如可以擴(kuò)展人類計(jì)算能力的信息處理工具)，也可以是物理性的(如可以擴(kuò)展人類勞動(dòng)能力的工業(yè)金屬切削工具)。人機(jī)共融體專家找到了利用物理機(jī)器和計(jì)算機(jī)器的力量來最大程度增強(qiáng)人類行為的方法，且該書的重點(diǎn)就是計(jì)算機(jī)器，如傳感技術(shù)(RFID芯片)和信息處理技術(shù)(大數(shù)據(jù)分析)。人類可以利用計(jì)算機(jī)器在企業(yè)層面上創(chuàng)造超越當(dāng)今人類智慧上限的思維方式。

2 超級智能的實(shí)現(xiàn)途徑

《The Humachine》第一章論證了人和機(jī)器共生依存的關(guān)系。通過解釋莫拉韋克悖論和卡斯帕羅夫定律，說明了普通人和機(jī)器經(jīng)過更好的協(xié)同，其結(jié)合的表現(xiàn)會超過人類天才加卓越的機(jī)器這一現(xiàn)象。在闡述人機(jī)結(jié)合所創(chuàng)造出優(yōu)勢的同時(shí)，也強(qiáng)調(diào)了管理人工智能的重要性。以企業(yè)為研究對象介紹了如何將人力和技術(shù)結(jié)合起來，利用兩者的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)最佳組合，創(chuàng)建一個(gè)超級智能體(即人機(jī)共融體)。最后說明了人機(jī)共融體成功的關(guān)鍵在于人而不是技術(shù)本身，在于精心挑選的人才、精心培育的組織文化、正確的組織結(jié)構(gòu)、團(tuán)隊(duì)管理的革新和創(chuàng)造，以及正確的組織激勵(lì)。

第二章介紹了超級智能及其實(shí)現(xiàn)途徑。描述了超級智能所應(yīng)具有的能力：學(xué)習(xí)、處理不確定性和概率信息，從數(shù)據(jù)中提取有用信息，將獲得的信息靈活轉(zhuǎn)化以支持邏輯直覺。引入并證明了集體意向性的存在來支持“一個(gè)企業(yè)可以有自己的想法”這個(gè)觀點(diǎn)。闡述了獲得超智能的四個(gè)途徑：生物認(rèn)知增強(qiáng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、全腦仿真和集體超智能(或稱為組織網(wǎng)絡(luò)智能)。論述了通用人工智能編程(需要人類現(xiàn)在無法獲得的理論突破)、生物認(rèn)知增強(qiáng)(需要長期優(yōu)生學(xué)程序)、神經(jīng)織網(wǎng)(這種方式不可行，更無法擴(kuò)展到企業(yè))、全腦仿真(可能可行的途徑，但當(dāng)下難以實(shí)現(xiàn))等在實(shí)現(xiàn)超級智能過程中存在的問題，并闡明集體超智能是最有效的途徑。

3 走向人機(jī)共融

《The Humachine》第三章解釋了人工智能的優(yōu)勢及其局限性，如表2所示。介紹了大數(shù)據(jù)、算法、云計(jì)算和隱式數(shù)據(jù)對機(jī)器能力快速突破產(chǎn)生的作用，并對人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為機(jī)器賦能的方法進(jìn)行了區(qū)分，如表3所示。確定了機(jī)器在數(shù)據(jù)處理的速度、精度、體量一致性等方面的優(yōu)勢，但存在缺乏創(chuàng)造性、不能理解上下文、不能克服數(shù)據(jù)的局限性、缺乏直覺、容易陷入局部最優(yōu)、分析過程難以解釋等局限，且輸出結(jié)果受限于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

表2 機(jī)器和人工智能的優(yōu)勢和局限性

表3 機(jī)器智能

第四章討論了人的不可取代性和局限性。通過對人類智能所具有的獨(dú)創(chuàng)性、思維遷移性、創(chuàng)造性、革新性、責(zé)任心、直覺、情感、關(guān)懷、道德信念和審美情趣等特征進(jìn)行分析，證明了人不可被機(jī)器取代的特性。對人類的偏見、不理智等局限性進(jìn)行了分析，總結(jié)了五種常見的人類局限，如表4所示。這些人類局限可以采用人機(jī)共融體進(jìn)行彌補(bǔ)，從而使人類達(dá)到更高的行為決策水平。基于對人類智能必要性和局限性的分析，確定人機(jī)共融體需要具備的三種人類素質(zhì)：文化素質(zhì)、能力和性格特征，如表5所示。

表4 人類局限性

表5 人機(jī)共融體需要具備的人類素質(zhì)

第五章討論了人與機(jī)器的融合方式。基于人與機(jī)器的優(yōu)勢、劣勢分析，提出人類未來工作會發(fā)生變化而非被機(jī)器替代的論斷。從增強(qiáng)智能、協(xié)作機(jī)器人、放大創(chuàng)造力、增強(qiáng)創(chuàng)造力、創(chuàng)新改進(jìn)和通過視覺分析增強(qiáng)學(xué)習(xí)六個(gè)方面提出人機(jī)融合的方法，如表6所示。人機(jī)界面的優(yōu)化有效提高了人類的學(xué)習(xí)能力和工作效率，但人類過度依賴機(jī)器則會存在技能衰退的風(fēng)險(xiǎn)。

表6 人機(jī)融合方式

增強(qiáng)創(chuàng)造力案例：Autodesk公司開發(fā)了生成式設(shè)計(jì)系統(tǒng)Dreamcatcher作為下一代CAD系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員能夠針對自己的設(shè)計(jì)問題創(chuàng)建一套具有特定目標(biāo)和約束的初始規(guī)范集，算法根據(jù)目標(biāo)和約束信息來生成一系列設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員能夠在眾多方案之間進(jìn)行選擇和權(quán)衡，并不斷迭代改進(jìn)他們的設(shè)計(jì)方案。

協(xié)作機(jī)器人案例：在亞馬遜位于伊利諾伊州莫尼的倉庫中，人類和機(jī)器人可以并肩工作，完成客戶訂單。該倉庫有2000多名全職員工與一批Kiva機(jī)器人一起工作。機(jī)器人給工人運(yùn)送物品，并幫助他們完成任務(wù)。

第六章探討了人機(jī)共融時(shí)代的法律風(fēng)險(xiǎn)。為滿足人機(jī)共融體的人道需求，深入探討了在大型網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際應(yīng)用人工智能所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，如表7所示。討論了現(xiàn)有法律框架在減輕這些風(fēng)險(xiǎn)并使人工智能處于正確軌道上所面臨的挑戰(zhàn)，包括人工智能的控制問題、算法偏見和人工智能武器化問題。舉例探討了“深度造假”問題和廢除“網(wǎng)絡(luò)中立法規(guī)”事件，以表明監(jiān)管人工智能過程中的困難。分析了人工智能決策的黑匣子性質(zhì)以及自身所帶的偏見，闡述了人工智能給傳統(tǒng)法律立法和監(jiān)管帶來的影響。

表7 人工智能的風(fēng)險(xiǎn)

4 打破范式

《The Humachine》第七章提出了打破舊商業(yè)范式的方法。提出從即插即用的傳統(tǒng)商業(yè)模式轉(zhuǎn)換為人機(jī)共融體需要經(jīng)歷四個(gè)轉(zhuǎn)變，稱為“四I”模式，四個(gè)I指的是意向(Intentionality)、集成(Integration)、實(shí)施(Implementation)和指標(biāo)(Indication)，其具體說明見表8。“四I模型”是一個(gè)動(dòng)態(tài)模型(圖1)，在不斷學(xué)習(xí)(沒有變異)的反饋循環(huán)中隨著時(shí)間的推移而演變。在轉(zhuǎn)變過程中，意向目的必須取代一味追求利潤最大化的做法；有意義的合作關(guān)系必須取代單純的契約關(guān)系；摒棄等級結(jié)構(gòu)和孤島式結(jié)構(gòu)，而傾向于扁平和流動(dòng)的柔性結(jié)構(gòu)；用可行的績效指標(biāo)來衡量集成的綜合團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，人機(jī)共融體雖然是由技術(shù)驅(qū)動(dòng)的，但仍然是以人為中心的。

表8 四I范式轉(zhuǎn)換

圖1 四I模型

第八章對人機(jī)共融體及其組織形態(tài)進(jìn)行了展望。通過人與機(jī)器之間不斷深化協(xié)同關(guān)聯(lián)，使企業(yè)具有自我意識。分析了人機(jī)共融體組織需求，分析其所需具備的四個(gè)特征：以人為中心、扁平和流動(dòng)的組織結(jié)構(gòu)、創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新文化、自我意識。圍繞企業(yè)的意向解釋了卡斯帕羅夫定律的三個(gè)變量：人、機(jī)器和工藝流程，如圖2所示。論證了人機(jī)共融體并非商業(yè)轉(zhuǎn)型，而是去擁有企業(yè)層面的自我意識。

圖2 卡斯帕羅夫定律三個(gè)變量的企業(yè)層解讀

第九章是關(guān)于人機(jī)共融體的“反思”。論述了人機(jī)共融體的中心依然是人類；人機(jī)共融的過程中，機(jī)器以其強(qiáng)大的能力助力人類但并不能取代人類，同時(shí)機(jī)器在不斷擴(kuò)大應(yīng)用的過程中應(yīng)當(dāng)注意其風(fēng)險(xiǎn)控制；人類需要不斷增強(qiáng)自身獨(dú)有的技能，以迎接人機(jī)共融所帶來的新機(jī)遇和挑戰(zhàn)；企業(yè)需要注重人才的投資和人類知識的保護(hù)，并創(chuàng)造更優(yōu)化的人機(jī)融合流程而非僅僅升級機(jī)器；政府應(yīng)迅速地為人機(jī)共融體的發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境和法規(guī)，以協(xié)助其可持續(xù)發(fā)展。闡述了在人機(jī)共融時(shí)代作為人才需要培養(yǎng)的三項(xiàng)素養(yǎng)和四種心理能力，如表9所示。通過形成機(jī)器技術(shù)和人才技能共同提高、互助發(fā)展的良性循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)共融體的高效、道德和可持續(xù)發(fā)展。

表9 需要培養(yǎng)的人才素養(yǎng)和能力

5 啟示

為了更大程度地發(fā)揮人類和機(jī)器的優(yōu)勢并彌補(bǔ)各自不足，該書作者使用人機(jī)共融體(Humachine)這一概念并進(jìn)行了深度剖析，強(qiáng)調(diào)基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，并實(shí)施有效的組織管理框架，通過應(yīng)用卡斯帕羅夫定律，以滿足博斯特羅姆集體超智能的條件來解決莫拉韋克悖論。當(dāng)前，人工智能、智慧企業(yè)等概念層出不窮，人機(jī)共融體為構(gòu)建具有可持續(xù)競爭優(yōu)勢且有效益和有道德的企業(yè)提供了實(shí)現(xiàn)路徑和方法建議，同時(shí)，也為學(xué)者們研究人-信息-物理系統(tǒng)(HCPS)、智能制造、智慧醫(yī)療等[6-7]提供了參考，值得借鑒。相關(guān)啟示如下：

(1)堅(jiān)持“以人為本”的理念。建議在發(fā)展人工智能、智能制造、智慧企業(yè)的同時(shí)，堅(jiān)持“以人為本”，從人的基本需求和福祉出發(fā)，真正關(guān)注人的全面發(fā)展和人類組織管理方式變革，而不是僅僅關(guān)注“機(jī)器換人”。例如：人的數(shù)字孿生(Human digital twin)有望成為一個(gè)非常有前景的研究方向。

(2)積極探索未來工作方式。歷次工業(yè)革命都伴隨著工作方式的改變：一些工作會消失，但更會出現(xiàn)一些新的工作方式。在以新一代人工智能為代表的新一代信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，各行各業(yè)的工作方式將會發(fā)生翻天覆地的變化。提前預(yù)判、研究這些未來工作方式很有必要，也很有意義。例如：“智能時(shí)代制造業(yè)的未來工作方式與技能”是一個(gè)很有意義的研究課題。