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第25章 智能工具

自动化所扮演的角色

我们为什么需要自动化呢?技术专家们指出:它能代替人们去完成那些枯燥的,危险的工作,或是那些脏活。对于这个答案,我们不置可否。因为,事实上,自动化的运用还有其他目的——简化复杂的任务,减少人力支出,以及提高工作愉悦度——或者,仅仅是因为这项工作就是能被自动化。

即使是成功的自动化设备,也会有不足之处:它在处理了一些问题的同时,会不可避免地带来了新问题。自动化设备能令人满意地完成指定任务,却需要持续地维护和保养;有些自动化设备可以减少技术人员的配备数量,但会增加维护人员的数量。总的来说,无论是哪一种自动化设备,其影响都超出了其被指定完成的任务本身。而且,自动化的应用涉及一个系统,它改变了原有的工作方式,重组了岗位结构,任务的分配也由原先的一些人转给另一些人,而且,很多时候,某些功能单位已经不再必要,而被另一些功能单位所取代。对一部分人来说,自动化大有裨益;而对另外一些人,特别是那些因此被替换或者失去工作的人来说,它不是件好事。

即使是简单任务的自动化,也会带来额外影响。比如煮咖啡这种日常小事,当我用咖啡机煮咖啡的时候,我按下按钮,它就能自动给水加热,研磨咖啡豆,酿制咖啡,并且处理残渣。这样一来,我就省去了每天早上自己手动一一操作这些工序来煮咖啡的麻烦,但新麻烦又来了,我要经常对咖啡机进行维护和保养——结果是,咖啡机省去了我的小麻烦,却又带来了更大的麻烦。我要保证机器里装着水和咖啡豆,还要定期拆洗内部构件。所有接触液体的部分都要清洗干净,保证没有残余的咖啡和钙沉淀。为了要去除用钙沉淀清洗液的痕迹,又要把机器清洗一遍。为什么要费这么多周折去简化一件本来并不那么困难的任务?因为在这种情况下,自动化设备让我能够对时间和任务进行重新安排:我做了个交换,把那些虽然工作量不多,却是在我不方便的时候要做的事情(就像我才刚刚睡醒,一边还睡眼惺忪,一边却慌慌张张手忙脚乱),换成虽然工作量很大,却能在我空闲的时候完成的事情。

自动化的发展难以阻挡,无论是从目前被自动化的任务和活动总数来看,还是从接手这些任务和活动的智能化技术和自动化设备来看,都是如此。然而,自动化并不是不可或缺的。而且它也没有理由给我们带来这么多困难和问题。发展真正能帮助我们完成那些枯燥的、危险的工作,或是那些脏活的自动化技术,而不引发严重的负面影响,这应该是可以实现的。

本节核心论点:Mozer建造的智能之家系统能够为主人提供良好的服务,但房子不能推断人们的意图,所以系统有时也会失败。

智能之家

Mike Mozer住在科罗拉多州的Boulder。一天晚上,他坐在客厅里读书。过了一会,他打了个哈欠,伸了伸懒腰,然后站起来往卧室走。这座房子能时刻感知它主人的活动。这时候,房子意识到Mozer想要睡觉了,它关掉了客厅的灯,转而打开走廊、主卧室和主浴室的灯。同时,它还降低了室内温度。事实上,Mozer房子里的电脑系统在持续跟踪Mozer的行为活动,并且通过调节房屋的灯光、温度和其他设备,来为Mozer稍后的活动做好准备。这不是一般的程序。它是通过一个叫做“神经网络”的系统来进行工作的。这个系统能够模拟人类神经和大脑的结构认知以及学习能力。它不仅可以识别Mozer的行为特征,在大多数情况下,它还能合理地预测Mozer接下来的行为活动。“神经网络”是一个功能强大的模式识别体,因为它可以通过检视Mozer活动的顺序,比如这些活动发生在一天当中的什么时间,来预测Mozer将会在什么时候做哪些事情。所以,在Mozer出门上班的时候,系统就关闭了供暖和热水设备以节能。而在系统预测到Mozer快要回家的时候,它再把它们打开。这样,在Mozer进家门的时候,室内环境就已经被调节得很舒适了。

这个房子智能吗?作为这套自动化系统的设计者,Mike Mozer并不这么认为:他将此称为“自适应性”。为了更好地帮助我们理解什么是通常意义的智能,我们先来看看Mozer的这个房子是怎样工作的:他的房子有超过75个传感器,来探测每个房间的温度、环境光、声级、门和窗户的状态,户外天气和阳光强度,以及居住者的每一个行为动作。执行器会调节房间的供暖和热水,灯光和通风。整个系统还包括5英里以上的电缆。“神经网络”电脑软件可以进行学习,所以房子会根据Mozer的习惯不断地调节自己的行为。如果系统选择了一个不适当的设定,在Mozer修正过这一设定之后,房子会同时调整自己的行为。一个记者这样描述这个过程:

Mozer向我们展示了浴室灯。在他进入浴室的时候,浴室灯自动开启到低强度。“系统选择开启最低的灯光强度和供暖档位是因为它认为这样能够节能。如果我对它的选择不满意,我就得抱怨”他说。为了表达他的不满,他敲打了墙上的一个调节器,要求系统调亮灯光并且“自我惩罚”,那么在Mozer下次进入浴室的时候,系统就会自动选择高强度的灯光了。

主人能训练这座房子,同样,房子也能训练它的主人。当Mozer在大学工作到很晚的时候,有时候他会意识到应该回家了,因为他的房子在殷切地等待着他:像往常一样打开供暖系统和热水,为他回家做好了准备。这引发了一个有趣的问题:为什么他不能给家里打个电话告诉房子说他会晚点回来?而与此类问题类似的是,在Mozer尝试去发现并修正系统的硬件错误时,同时也使得系统能够探测出,比如,主人已经在浴室里待太久了。“在硬件问题解决之后一段很长的时间里,”Mozer说,“我们把语音信息提示留在系统中,原本是因为它能给主人提供有用的反馈:告诉他,他的时间都花费在了哪里。”所以,现在房子倒提醒主人他在浴室待太长时间了。这个房子还真唠叨。

这是智能房子吗?Mozer自己对其控制系统智能性的局限给出了以下评价:

关于如何将项目继续深入发展,我们做了很多头脑风暴,而很多看起来都是完全误导性的,但是自适应性房屋这个项目却很具有启发性。常被提到的一个想法是关于控制家庭娱乐系统的——音响,电视,收音机等。选择家里的视频或者音频设备的问题在于,居住者的喜好会随他们的心理状态而变化,而环境所能提供的与心理状态相关的直接线索非常少,即使是使用隐藏观察器进行观察也难以得到有用的相关信息。通常,居住者们要使用某个视频或音频设备的意图都是相当明确的。但系统很可能经常预测错误而惹恼居住者,而不是帮助他们。与这种明确的意图形成对比的是,就拿房子的温度调节系统来说,居住者们不会专门留意室内的温度,除非它开始让人觉得不舒服了。如果居住者意识到他们的目标可以简单到只需按一下按钮就能实现,且不会发生任何系统错误(譬如当人集中精力解决难题的时候无意触发了很大声的音响),那么,人们将会愿意通过这样的手动操作来实现他们的某个目标。

要是房子能够知道主人想什么就好了。造成系统失败的原因,就在于房子不知道主人在想什么,或者,按照科学家们的说法,房子不能推断人们的意图。在这里,问题不仅仅是两者缺乏共同立场这么简单,想必所有曾和别人一起生活过的人们都能明白这点。可能两个人读的书一样,参与的活动也一样,但还是很难确切知道另一个人想要做什么。理论上,英国男管家就是主人肚子里的蛔虫,总是知道他们想要什么,我是从小说和电视来了解管家们是如何成功的,可这并不是什么最可靠的来源。尽管如此,管家们之所以成功,是因为他们主人的生活被其社交活动的节奏规范化了,日程表会指明管家需要去做什么事情。

自动化系统关于是否要执行某项操作的决策当然可以是正确的或错误的。错误主要有两类:疏漏和错误警报。疏漏是指系统未能探测到某种状况,以致不能采取有效行动。错误警报是指系统在不该行动的时候行动。拿一个自动化防火报警系统来说,疏漏是指火灾发生时,系统未能探测到火灾并报警。错误警报是指系统在火灾并没有发生的情况下报警。这两种错误会导致不同的后果。

不能探测到火灾可能带来灾难性后果,但错误的探测也会有问题。如果防火报警系统唯一的功能就是鸣响警报,错误警报大多数情况只会被当做恼人的噪声而已,尽管它确实会降低该系统的信誉。但是,如果错误警报在鸣响警报的同时,还会打开喷水系统并且通知消防局呢?这样的话,错误警报可能导致严重后果,比如水流可能损坏贵重物品。相比较而言,如果一个智能之家系统不能正确预测主人的意图,那么疏漏和错误警报的代价通常比较小。比如房子错误地认为主人想要听音乐了,就突然开启音响系统,这很烦人但是并不危险;即使主人去度假了不在家,系统每天早上仍然一如既往地开启供暖系统,这也不会造成严重的后果。但是,司机驾驶汽车的时候,在汽车每次与前面的车的车距过小的时候,司机完全靠汽车自动减速来保持车距,系统的疏漏就可能造成生命危险。当车认为司机的驾驶偏离了自己的车道而转向,或者错误地判断前面有障碍物而刹车,如果附近车辆的司机受到惊吓,反应不及时,则错误警报就可能导致致命的后果。

无论是可能带来危险还是只是惹人烦的错误警报,它们都确实会降低系统的信誉。信誉是以不断可靠的交互经验为基础、并随时间累积起来的。几次错误警报之后,该系统将会被忽略。如果之后真的发生了火灾,居住者倾向于忽略警报,认为“不过是另一个错误警报而已。”

Mozer的智能之家系统能够为主人提供良好的服务,因为Mozer本人作为建造这一系统的科学家,他对系统引发的问题也更宽容。由于他是研究学者以及神经网络专家,故他的家就像一个研究实验室。这是个绝妙的实验,且非常值得到此一览。但我并不想住在那儿。

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