认知自动化的人机系统设计_(德)赖纳·奥肯，阿克塞尔·舒尔特著作_9787118114812

　　《认知自动化的人机系统设计：飞行器制导与控制工作系统的双模式认知设计》主体内容共有8章和1个附录。第1章介绍了撰写该书的动机和目的。第2章对操作型制导与控制系统的基本问题进行了概要介绍，侧重于飞行器制导控制系统的功能、架构和操作层面的人机交互方式等概念。第3章介绍了工作和人类认知的基础知识，包括工作过程、工作系统等的概念，从大脑的信息关联、脑区功能结构等方面概述了人类认知原理，讨论了人类认知的三个功能层级和三个认知行为层级，给出了简单的认知框架和工作系统设计建议。第4章讨论了工作系统中的双模式认知自动化，重点分析了两种模式的认知自动化，阐释了人工认知单元的认知过程和工程实现方法。第5章在阐述支持型认知单元和操作型认知单元实现方法的基础上，介绍了一些作为飞机座舱辅助系统和驾驶员辅助系统的实验原型系统。第6章通过示例介绍了人工认知系统中关键组件的实现方法，重点是知识管理和ACU中的先验知识组件，包括基于技能、基于程序和基于概念的行为组件的实现示例。第7章简单论述了工作系统中认知自动化的运用问题，介绍了一种认知系统的架构，讨论了运用认知自动化对系统性能的整体性改进问题。第8章是《认知自动化的人机系统设计：飞行器制导与控制工作系统的双模式认知设计》的主要缩略语

自动化是人类工业革命桂冠上的一颗明珠。工业化的进程推动着自动化技术不断提升，而自动化技术的每一次进步，都旨在使工业革命的成果能够更加有益于我们的生产生活。飞机、汽车作为工业革命的伟大成果，极大地改变了我们的社会，而如何让它们更加安全舒适和便捷高效，则一直是自动化技术和相关科技人员不懈追求的目标。
　　但是，随着现代飞行器系统和工作环境越来越复杂，传统模式的自动化或许会使我们进入一种自动化困境的状态。比如，自动化程度很高的无人机似乎不懂得如何与地面操作员配合而导致大量意外情况下的不幸坠机。即使对于自动化功能非常先进的大型民航客机，也会由于飞行员在极端情况下难以与自动驾驶系统有效配合而导致悲惨事故，一个引人警示的例子是2009年法航447航班的严重空难。事实上，当我们审视很多事件时会发现，对于信息庞杂而混乱或危险的情况，现在的高度自动化似乎并不能有效提高系统的安全程度。当我们试图用更加先进复杂的自动化技术提高系统性能减轻人类操作员负担时，导致的结果却往往是事与愿违。这种困惑和反思，随着先进客机、战斗机、无人机、无人汽车等智能自动化系统的快速发展和运行环境的日益复杂，越来越引起我们的重视，
　　德国慕尼黑国防大学的Reiner Onken教授和Axel Schulte教授通过这部著作介绍了一种面向人机合作认知的认知自动化设计方法，通过引入人工认知和增强人机交互的认知水平来提高工作系统应对复杂情况的整体性能。正如作者在书中所言工作系统设计的一个关键问题就是开发一种方法论，除了传统自动化之外，能够根据认知自动化使用人工认知，使得系统设计能以最有益的方式挖掘自动化的潜能。借鉴人类认知能力开发更为高效的控制系统，是当前智能化发展的重要方向。认知自动化把包括操作员在内的控制要素作为整体设计，综合考虑人与机器在工作过程中的交互性能和对复杂场景的适应性能，以两种认知单元模拟人的认知能力，建立基于双模式认知控制的认知自动化系统，试图实现在同一个工作系统中人与控制设备或系统的协调一致，并能基于彼此的认知和对共同目标的理解而相互配合，有效克服了脆弱、笨拙、呆板等传统自动化的人机操控模式导致的缺陷，使自动化的发展可以跳出那种困境。基于对认知自动化优势的认识，译者希望将这本著作翻译并出版出来，呈献给更多的从事相关领域研究、设计和教学的国内同行，为国内相关技术的研究发展提供参考。
　　本书主体内容共有8章和1个附录。第1章介绍了撰写该书的动机和目的。第2章对操作型制导与控制系统的基本问题进行了概要介绍，侧重于飞行器制导控制系统的功能、架构和操作层面的人机交互方式等概念。第3章介绍了工作和人类认知的基础知识，包括工作过程、工作系统等的概念，从大脑的信息关联、脑区功能结构等方面概述了人类认知原理，讨论了人类认知的三个功能层级和三个认知行为层级，给出了简单的认知框架和工作系统设计建议。第4章讨论了工作系统中的双模式认知自动化，重点分析了两种模式的认知自动化，阐释了人工认知单元的认知过程和工程实现方法。第5章在阐述支持型认知单元和操作型认知单元实现方法的基础上，介绍了一些作为飞机座舱辅助系统和驾驶员辅助系统的实验原型系统。第6章通过示例介绍了人工认知系统中关键组件的实现方法，重点是知识管理和ACU中的先验知识组件，包括基于技能、基于程序和基于概念的行为组件的实现示例。第7章简单论述了工作系统中认知自动化的运用问题，介绍了一种认知系统的架构，讨论了运用认知自动化对系统性能的整体性改进问题。第8章是本书的主要缩略语：
　　需要说明的是，对于书中部分描述程序、模型或实验结果的插图，为保持原图的表意，对图中的英文标示没有译为中文。在本书的翻译过程中，还得到了崔军辉、周凯、吕明海、鲁鸿轩、张国锋、倪天、郭庆、吴华兴、郝涛、王树磊、祈晓明、关旭宁、周欢、何仁珂、李兴超、罗维尔、史东梅等同志的大力帮助，他们或帮助完成部分章节的素材初译，或帮助进行多轮的文字校对。我们一起反复推敲锤炼的过程，也是不断学习和提高研究认识的过程，在此对他们的工作致以诚挚谢意！本书的出版得到了国家自然科学基金项目（61573373）和国家留学基金的资助及支持，在此深表谢意！感谢本书责任编辑刘炯老师的认真负责！
　　原著是一部跨学科的技术专著，内容涉及飞行器制导控制、人机工程、车辆控制、人工智能、认知科学、神经科学、认知心理学、计算机工程等多个学科，加之作者在内容表述上的一些跳跃，使得理解和翻译的难度很大，常常是为了琢磨如何更好地表达出原文一个段落的原意而花费两三天的时间。由于译者的知识和认识水平有限，译文中难免有表达不妥或较为生涩的语句，请各位热心的读者和专家不吝赐教，积极批评指正，帮助我们改进和提高，谢谢！

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