自从工业5.0的概念提出以来,工业场景中人机交互(HMI)的重视程度不断提高。HMI是工厂向工业5.0发展的一部分,主要是因为HMI可以帮助实现以人为本的愿景。同时,为了实现工业5.0提出的可持续和有弹性的目标,绿色、智能和更先进的技术也被认为是工厂实现工业5.0的重要驱动因素。将HMI与先进技术相结合的以人为本的智能制造(HCSM)工厂有望成为未来制造业的典范。因此,有必要讨论未来可能促进HCSM实施的技术和研究方向。在智能工厂中,HMI信号将经过传感器采集、处理、传输到数据分析中心并输出以完成交互的过程。基于此过程,我们将HMI分为四个部分:传感器和硬件、数据处理、传输机制以及交互和协作。本文通过系统的文献综述过程,评估和总结了当前 HMI 领域的研究和技术,并将它们归类为 HMI 过程的四个部分。由于某些技术的当前使用场景相对有限,因此介绍重点关注它们可能的应用和面临的问题。最后,揭示并讨论了 HMI 为工业 5.0 和 HCSM 带来的机遇和挑战。
Bum Chul Kwon , Simona Rabinovici-Cohen , Beldine Moturi , Ruth Mwaura , Kezia Wahome , Oliver Njeru , Miguel Shinyenyi , Catherine Wanjiru , Sekou Remy , William Ogallo , Itai Guez , Partha Suryanarayan Se-Guung Ka , Joseph Morrone Kenney Ng , Diwakar Mahajan , Hongyang Li , Matan Ninio , Shervin Ayati , Efrat Hexter , Wendy Cornell IBM Research bumchul.kwon@us.ibm.com, simona@il.ibm.com, Beldin.Moturi@ibm.com, ruth.mwaura@ibnyeanjeru.com@olibguel, kezibel nyi@ibm.com, catherine.wanjiru@ibm.com, sekou@ke.ibm.com, william.ogallo@ibm.com, itai.guez@ibm.com, psuryan@us.ibm.com, shreyans.sethi@ibm.com.des.ibm@ibm,ngus.us , dmahaja@us.ibm.com, hongyang.li@ibm.com, matann@il.ibm.com, sayati@us.ibm.com, efrathex@il.ibm.com, cornell@us.ibm.com
过去十年,商业世界发生了重大变化,部分原因是技术的快速发展。因此,基于权威的传统领导模式正在逐渐消失,取而代之的是建立在价值观、归属感、积极倾听、学习和分享基础上的新模式。特别是年轻员工希望领导者真诚、负责、尊重和诚实。技术和进步的快速发展和步伐可以与各种有效的方法相一致,这些方法优先考虑了解个人。其中一种方法就是 ikigai。本文重点介绍 ikigai 的概念,以及如何将其融入和运用到以人为本的工作场所和使用人工智能支持的工作场所中。通过对 ikigai 的文献研究,我们旨在提出一种强调价值观和个人自我实现的替代性企业家领导方法。
人工智能服务机器人在各个领域的整合有望提高成本效益、实现定制化并改善任务覆盖范围。虽然这些技术提供了巨大的经济和效率效益,但也引发了各种道德问题。事实上,为了确保以人为本的使用和实施,需要解决与决策过程中的隐私、透明度和公平性相关的挑战。在医疗保健领域,人工智能和机器人技术增强了患者护理,提供个性化的治疗计划和支持,尽管需要考虑到保持情感联系。在教育领域,人工智能促进了个性化的学习体验,但如果过度依赖,可能会破坏批判性思维技能。在金融领域,人工智能可以提供量身定制的服务和投资建议,但历史数据中的偏见会带来歧视风险。在酒店业,人工智能和机器人简化了任务,提供了新的刺激,同时让员工专注于个性化的客户互动。然而,在客户互动中整合的挑战仍然存在。总体而言,自动化与人类参与之间的平衡对于最大限度地发挥人工智能和机器人在各个领域的优势至关重要,同时优先考虑人类的福祉和包容性。
在过去的几年中,工业 4.0 已发展成为全球广泛认可的概念。许多国家都启动了类似的战略努力,致力于开展大量研究,以推进和整合多种工业 4.0 技术。随着工业 4.0 诞生 10 周年里程碑的临近,欧盟委员会推出了“工业 5.0”的概念(欧盟委员会,2021 年)。工业 5.0 将工人置于生产过程的中心,并利用新技术提供超越就业和增长的繁荣,同时尊重地球的生产极限。它通过将研究和创新服务于向以人为本、可持续和有弹性的行业过渡,补充了工业 4.0 方法。徐等人(2021 年)、冷等人(2022 年)和 Ivanov(2023 年)概述了这一演变,而 Akundi 等人(2024 年)则对这一演变进行了概述。 (2022)分析了工业 5.0 的现状并概述了研究趋势。人工智能 (AI) 在工业 4.0 中的应用提供了解决方案,这些解决方案利用来自智能传感器、设备和机器的数据来生成可操作的情报并帮助提高制造效率(Peres 等人,2020 年;Jan 等人,2023 年)。然而,人工智能使用的这种演变并没有伴随着对以人为本的过程和系统基本方面的类似重视和进展。以人为本的人工智能 (HCAI) 专注于创建通过使用机器智能增强人类智能来设计和开发的系统(Shneiderman,2020a、b)。鉴于工业 5.0 强调人的因素并将其视为生产的中心,因此自然而然地需要 HCAI 来支持向工业 5.0 的迁移,因为人类必须与人工智能系统、机器人等数字解决方案进行协作。这一趋势将研究工作延伸到了“操作员 4.0”及其与人工智能和机器人系统的交互(Bousdekis 等人,2020 年;Romero 等人,2020 年)。
您应该了解有关卡洛斯的事情:卡洛斯(Carlos)已有13岁。他在加利福尼亚河滨的中学8年级。他身体活跃,喜欢在外面玩游戏,而且任何事情都会很快。卡洛斯最喜欢的食物包括taquitos,披萨,面食和蛋白质奶昔。在假期期间,卡洛斯喜欢与他的母亲和祖母一起为家人做塔玛雷斯。
摘要。对于患有早期痴呆症 (PwD) 的人来说,记住定期进食和饮水并保持健康独立的生活可能具有挑战性。现有的智能家居技术主要侧重于活动识别,但缺乏自适应支持。这项研究通过开发受即时自适应干预 (JITAI) 概念启发的 AI 系统来解决这一差距。它适应个人行为并在家庭环境中提供个性化干预,提醒和鼓励 PwD 管理他们的饮食习惯。考虑到 PwD 的认知障碍,我们根据医疗保健理论和护理人员的见解设计了一个以人为本的人工智能系统。它采用强化学习 (RL) 技术来提供个性化干预。为了避免与 PwD 的过度互动,我们开发了一种基于 RL 的模拟协议。这使我们能够在各种模拟场景中评估不同的 RL 算法,不仅可以找到最有效和最高效的方法,还可以在实施现实世界的人类实验之前验证我们系统的稳健性。模拟实验结果证明了自适应 RL 在构建以人为本的 AI 系统方面具有良好的潜力,该系统可以感知同理心的表达,以改善痴呆症护理。为了进一步评估该系统,我们计划进行现实世界的用户研究。
Philip Roundy Adam Wolcott 创业学教授 创业学教授 论文指导 系考官 Owen Foster Moise Baptiste 系考官 系考官
