工业5.0时代以人类为中心的人工智能与交互式机器学习体验设计

### 工业 5.0 时代以人类为中心的人工智能与交互式机器学习体验设计 在当今科技飞速发展的时代，以人类为中心的人工智能（AI）以及交互式机器学习（IML）的应用越来越受到关注。本文将探讨相关研究的信息来源、搜索策略、数据选择与收集过程、初步结果等内容，同时还会介绍一个关于应用设计冲刺来进行交互式机器学习体验设计的案例。 #### 信息来源与搜索策略 - **信息来源**：截至 2022 年 3 月 2 日，搜索了以下数据库：Web of Science、Engineering village（Inspec 和 Compendex）、IEEE Xplore、ACM 数字图书馆、PsycInfo。此外，还对所有选定用于数据提取的研究进行了前后引用搜索，使用了 ResearchRabbit 这个在线工具来获取文章的引用和被引用参考文献。当全文不可用时，会联系作者获取。 - **搜索策略**：搜索查询分为三个子部分，由布尔运算符“AND”分隔： - 子部分 1 包含与领域/上下文相关的术语，如“Industry 4.0/5.0”等。 - 子部分 2 包含人类和社会心理因素及相关术语，如“ergonomics”“motivation”等。 - 子部分 3 包含与 AI 相关的术语，如“intelligent agent”“neural network”等。 搜索术语的查找方法分为两步： 1. 使用“领域/上下文相关术语 AND 人类和社会心理因素”的搜索查询结构，在每个数据库中进行搜索，每个数据库最多检查 50 篇文章（摘要和标题），以找出可能在这两个子部分搜索术语中遗漏的任何额外搜索术语。 2. 使用“领域/上下文相关术语 AND AI 相关术语”的搜索查询结构，同样在每个数据库中进行搜索，最多检查 50 篇文章，目标是找到任何缺失的搜索术语。 搜索查询示例如下： ``` “industr* 4.0” OR “industry 5.0” OR “smart manufacturing” OR “operator 4.0” OR “connected manufacturing” AND “human?cent?red” OR “user?cent?red“ OR “human factor*” OR ergonom* OR sociotechnical OR socio-technical OR anthropocentric OR psychosocial OR psychophysiolog* OR motivation OR engagement OR stress OR “cognitive load” OR “cognitive workload” OR fatigue OR “well being” OR well-being OR empowerment OR trust OR distrust OR acceptance OR acceptability OR personality OR comprehen-sib* OR understandab* OR explainab* OR vigilance OR “job satisfaction” OR “work satisfaction” OR Usability OR “User Experience” OR UX AND “artificial intelligence” OR AI OR ML OR “deep learning” OR “data mining” OR “machine learning” OR RL OR “reinforcement learning” OR “supervised learning” OR “unsupervised learning” OR “autonomo?s agent*” OR “intelligent agent*” OR “neural network” OR “machine intelligence” ``` #### 数据选择与收集过程 - **记录与数据管理**：使用 Zotero 书目管理器管理记录，使用多个 Excel 电子表格以及 Covidence 这个在线系统评价管理平台管理数据。Zotero 会自动检测重复项，由一名评审员（MP）手动删除。 - **评审过程**：两名独立评审员（MP 和 LD）进行标题/摘要筛选、全文筛选和数据提取，他们彼此不知道对方的决定。然后比较决定并计算评分者间信度。两人一起检查分歧，试图达成共同接受的结果。必要时，由第三名评审员做出最终决定。 数据提取类别如下表所示： | 文章部分 | 提取的数据 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | 一般信息 | 摘要 | 文章的简