机器行为学 以人为中心的智能设计

本书可作为设计、计算机、机械、电子、自动化、心理学、社会学等以及交叉学科“以人为中心设计与研究”相关课程（如人机工程学、工程心理学、交互设计、智能产品设计等）的教材，还可作为从事智能汽车、智能装备、机器人、智能系统和算法研发的设计师、程序员、数据工程师、用户研究员、交互设计师、产品经理等设计与开发人员的参考书。

以人工智能为代表的科学技术正在深入地塑造和改变着人类的社会、文化和经济等，作为人为事物的智能机器与人类社会的关系也正在发生着深刻的变革。本书提出机器行为学的设计与研究框架，以“人”作为出发点，将智能产品、智能系统及算法置于“自然—人类社会—人为事物”的三重本体系统中，面向行为科学、智能科学和设计科学，研究智能机器对人与社会的影响及其交互作用的模式，形成以人为中心的智能设计理论、方法与研究体系，为从人和社会的角度来设计人工智能提供科学知识、研究工具与设计方法。本书可作为设计、计算机、机械、电子、自动化、心理学、社会学等以及交叉学科“以人为中心设计与研究”相关课程(如人机工程学、工程心理学、交互设计、智能产品设计等)的教材，还可作为从事智能汽车、智能装备、机器人、智能系统和算法研发的设计师、程序员、数据工程师、用户研究员、交互设计师、产品经理等设计与开发人员的参考书。

谭浩, 博士，教授，教育部重量高层次表年人才入选者（2021），湖南省芙蓉学者奖励计划青年学者（2020），湖南省青年骨干教师（2011），湖南大学岳麓学者（2021），现任湖南设计艺术学院副院长，汽车车身优选设计制造国家重点研究员，百度-湖南大学智能设计与交互体验实验室主任，华为技术咨询委员会委员，中国用户体验专业协会理事。2018年获得国家教学成果一等奖（排名第三），2008年和2014年两次获得中国机械工业科学技术奖。

第一部分 基础
01 机器行为学：作为人为事物的机器行为 002
1.1 机器行为学研究的驱动力
1.2 从自然科学到人为事物的科学
1.3 人为事物
1.4 机器：一种人为事物
1.5 机器行为学的定义
1.6 机器行为学的学科基础
讨论
02 智能机器：从智能主体到机器行为 010
2.1 智能：概念的复杂性
2.2 智能的哲学基础
2.3 图灵测试
2.4 智能主体
2.5 走向机器行为
讨论
03 机器行为：从人的行为到机器行为 014
3.1 心理学
3.2 神经科学与人工神经网络
3.3 社会学
3.4 动物行为学
3.5 从人的行为到机器行为
讨论
04 设计：创造机器行为 020
4.1 设计与设计研究：历史与发展
4.2 以人为中心的设计
4.3 设计机器行为
讨论
第二部分 模型
05 系统模型：个体、群集与混合系统 026
5.1 个体机器行为
5.2 群集机器行为
5.3 混合行为
讨论
06 行为模型：认知、动作与形态 032
6.1 机器内部行为
6.2 机器认知行为过程
6.3 机器外部行为
6.4 机器静态行为
讨论
07 发展模型：产生、适应与进化 038
7.1 机器行为的产生
7.2 机器行为的构建：人类创造与自主学习
7.3 机器行为的适应
7.4 机器行为的进化
讨论
08 交互模型：人、机器与社会 047
8.1 机器影响人类行为
8.2 人类影响机器行为
8.3 人机协作行为
8.4 人机环境与社会、物理、信息环境
讨论
第三部分 方法
09 基础：科学方法论 054
9.1 研究
9.2 寻求真实的研究
9.3 机器的真实
9.4 追求实用的研究——面向设计与创新过程
讨论
10 研究：探索与发现 059
10.1 观察
10.2 实验
10.3 相关分析
10.4 超越经典行为科学
讨论
11 设计：创新与创造 068
11.1 以人为中心的机器行为设计流程
11.2 设计－评估的迭代方法
11.3 内部行为设计
11.4 交互行为设计
11.5 信息与界面设计
11.6 静态行为设计
讨论
12 原则：问题、指标与情境 084
12.1 定义问题
12.2 研究层次
12.3 效标体系
12.4 研究指标
12.5 研究情境
12.6 设计与研究道德
讨论
第四部分 研究
13 总体认知：对智能机器的感知与态度 094
13.1 人的概念模型
13.2 态度
13.3 技术知觉
13.4 案例：具有更多知识的人支持自动驾驶汽车吗？
讨论
14 面向安全的机器行为：人的极限与错误 100
14.1 人的生理心理极限
14.2 人的错误
14.3 人对人自身和机器错误的认知差异
14.4 案例：基于安全的自动驾驶汽车接管请求时间人类感知阈限实验研究
讨论
15 面向效能的机器行为：人机作业效率 108
15.1 人的脑力作业效能
15.2 人机系统的效能
15.3 案例：智能用户研究系统访谈宝的设计
15.4 案例：人机合作中智能机器的透明度对作业效能的影响研究
讨论
16 面向体验的机器行为：信任与感受 117
16.1 体验与情绪
16.2 体验的识别与度量
16.3 安全与信任体验
16.4 案例：人们如何体验和期望自动驾驶汽车的安全
讨论
17 面向社会伦理的机器行为：道德偏好 127
17.1 智能机器的道德哲学
17.2 道德偏好
17.3 智能机器的道德决策与偏好
17.4 案例：面向中国大陆地区的自动驾驶汽车道德困境研究
讨论
18 内部机器行为：可解释人工智能 133
18.1 机器行为的解释
18.2 机器行为解释的基本模型
18.3 人类的解释行为
18.4 可解释机器行为设计：支持人类的实际推理行为
18.5 案例：智能算法的因果性与可解释性对人的影响研究
讨论
19 外部机器行为：显示设计与行为特征 144
19.1 显示设计：设计可感知的机器行为
19.2 机器外部行为特征
19.3 案例：智能网络延时行为对人类体验影响的应用研究
19.4 案例：无人驾驶出租车HI STATION虚拟出租车站概念显示设计
讨论
20 静态机器行为：形态与拟人 165
20.1 机器形态
20.2 智能机器的拟人形态
20.3 案例：自动驾驶汽车交互界面拟人化对用户信任的影响研究
讨论
21 人机融合行为：从自主行为到主动交互 176
21.1 人机系统与人机融合
21.2 人机功能分配
21.3 机器自主行为与智能人机关系
21.4 自适应自动化
21.5 案例：自动驾驶网络人机交互自动化等级框架设计
21.6 案例：智能社交机器人主动行为与人类拟人感知的关系研究
讨论
22 群体中的机器行为：工作与组织 191
22.1 群体行为
22.2 组织的机制：当智能机器成为组织成员
22.3 面向智能机器行为的工作设计
22.4 案例：对机器替代人的工作岗位的心理反应实验研究
讨论
23 社会机器行为：面向人类经济社会文化 200
23.1 社会：作为复杂适应性系统的三重本体理论
23.2 社会行为
23.3 案例：在线约会匹配算法对人类偏好和行为的影响研究
讨论
24 发展行为：机器行为的适应与进化 210
24.1 人与动物的发展与进化行为
24.2 机器进化对人类的影响：不可预知的行为结果
24.3 人类行为对机器行为发展的影响
24.4 案例：算法“杀熟”机器行为研究与算法策略改进设计
24.5 案例：人类的偏见了进化算法迭代的研究
讨论
第五部分 反思
25 机器行为的能力：机器真的能思考吗 224
25.1 简单算法与机器行为能力
25.2 能力缺陷
25.3 数学理论
25.4 机器的自我意识
讨论
26 设计问题：机器行为的设计及其法律问题 228
26.1 设计机器行为的挑战
26.2 控制超级智能：一个来自数学理论的设计讨论
26.3 机器行为的法律责任
26.4 机器行为的设计者和研究者的法律责任
讨论
27 机器行为的艺术：从对象到反思 232
27.1 智能机器的“美”的形式：来自现代主义设计的反思
27.2 机器的生命：人工智能的技术美学
27.3 行为的艺术：从身体美学看机器行为
27.4 机器行为艺术：艺术与科学融合的新艺术形式
讨论
28 机器行为学的未来：变革与挑战 242
28.1 人工智能的“正确”道路
28.2 基于情境而非个体的机器行为
28.3 物理行为、生命行为与机器行为
28.4 学科融合的挑战
28.5 影响与改变世界的力量
讨论
参考文献 246