以工作为中心的信息物理社会系统设计方法：在航空航天工业检测中的应用
人机交互
2021-01-15 v1
摘要
由于该领域具有动态性、信息丰富且受监管的特点，航空航天中的工业检测自动化面临诸多挑战。为诊断飞机部件的状况，专家检测员依赖大量程序性知识与隐性知识（诀窍）。由于系统能力尚无法匹配高层人类认知功能，人类在未来自动化工作系统中的作用仍将十分重要。信息物理社会系统（CPSS）是一种合适的解决方案，其设想人类与智能体在联合活动中增强认知/计算能力并产生更好结果。本文研究以工作为中心的方法如何支持并指导 CPSS 在工程过程中的应用，并以工业用例加以说明。我们提出了一种稳健方法，结合实地调查与基于模型的工程，将丰富的心智模型提炼并形式化为可复用的设计模式。我们的结果展示了检测员如何处理并应用知识以诊断部件状况，以及他们如何应对机构的规则与操作约束（规范、安全政策、标准操作程序）。我们建议如何将这些模式嵌入软件模块，或用以概念化人机协作团队需求。我们认为，该框架能够证实系统的技术有效性与生态有效性（系统与运行环境的契合）之间的恰当匹配，从而提升数据可靠性、生产率相关因素以及终端用户的系统接受度。
引用
@article{arxiv.2101.05385,
title = {A Work-Centered Approach for Cyber-Physical-Social System Design: Applications in Aerospace Industrial Inspection},
author = {Garrick Cabour and Élise Ledoux and Samuel Bassetto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05385},
year = {2021}
}