人類靈活性與獎勵偏好在人機協作中的融合

核心概念

本文探討在人機協作中,如何透過獎勵偏好學習來融合人類的靈活性,以提高團隊的整體表現。

摘要

本文首次探討了多智能體偏好式強化學習(PbRL)的應用,將其擴展到人機協作的場景中,並將其形式化為人機PbRL合作遊戲。在這個遊戴中,強化學習智能體會向人類提出查詢,以獲取任務目標和人類對團隊行為的偏好。

作者提出了人類靈活性的概念,用於評估團隊的表現,即人類是偏好遵循固定策略還是願意即時適應強化學習智能體。此外,作者還研究了強化學習智能體對人類策略的不同訪問權限。作者發現,在人類靈活性和智能體訪問人類策略的兩個維度上存在一個特殊情況,稱為指定協調,其中人類最不靈活,而智能體對人類策略有完全訪問權限。

通過一項遊戲化的用戶研究,作者闡述了考慮人類靈活性的必要性,以及指定協調的有用性。作者還改編了一套基於機器人運動的域,明確要求強制協作,並將現有的單智能體PbRL方法擴展到這個雙智能體設置中,得出了一些見解,認為這些見解對未來的人機協作場景研究很有幫助。

统计

人類在適應情況下完成任務的總時間為1分33秒,而在固定策略情況下為46秒。
人類在適應情況下報告了較高的整體心智需求。
50%的參與者通過不選擇適應AI智能體來完成合作任務,而100%的任務成功是在他們遵循預先確定的固定策略時實現的。

引用

"人類靈活性對任務執行時間有很大影響,遵循固定策略可以大大提高效率。"
"人類在適應情況下報告了較高的挫折感和認知負荷。"

从中提取的关键见解

Incorporating Human Flexibility through Reward Preferences in Human-AI Teaming

by Siddhant Bha... 在 arxiv.org 09-26-2024

https://arxiv.org/pdf/2312.14292.pdf

更深入的查询

如何在人機協作中平衡人類靈活性和智能體的性能?

在設計人機協作系統時，平衡人類靈活性和智能體性能是一個關鍵挑戰。首先，必須考慮人類的認知負擔，因為過度的靈活性可能會導致人類在決策過程中感到困惑或疲憊。根據研究，當人類被要求適應智能體的行為時，會增加其認知負擔，從而影響任務的成功率。因此，設計一個能夠適應人類偏好的智能體是至關重要的。
一種有效的策略是引入“指定協調”（Specified Orchestration）的概念，這是一種假設人類遵循固定策略的情境。在這種情況下，智能體可以完全訪問人類的策略，從而最大化性能。這樣的設計不僅減少了人類的認知負擔，還能提高任務的成功率。通過在智能體的學習過程中考慮人類的靈活性，並根據人類的偏好調整智能體的行為，可以實現更高效的協作。

如何設計獎勵機制,鼓勵人類在人機協作中採取更靈活的策略?

設計獎勵機制以鼓勵人類在協作中採取更靈活的策略，可以考慮以下幾個方面。首先，獎勵機制應該基於人類的偏好和行為，通過偏好學習來調整智能體的獎勵函數，使其能夠反映人類的期望。這樣，當人類選擇靈活的策略時，智能體可以給予相應的獎勵，從而激勵人類進行更靈活的行為。
其次，可以設計一個動態的獎勵系統，根據任務的進展和人類的適應能力來調整獎勵。例如，當人類成功地適應智能體的行為並完成任務時，可以提供額外的獎勵，這樣可以促進人類在未來的任務中採取更靈活的策略。此外，通過提供即時的反饋和獎勵，可以幫助人類更好地理解智能體的行為，從而提高他們的適應能力。

人機協作中的人類偏好學習對於其他人機交互場景(如個人助理)有何啟示?

人類偏好學習在各種人機交互場景中都具有重要的啟示，特別是在個人助理的設計中。首先，了解用戶的偏好和需求是設計有效個人助理的關鍵。通過學習用戶的行為模式和偏好，個人助理可以提供更個性化的服務，從而提高用戶的滿意度和使用體驗。
其次，偏好學習可以幫助個人助理在不同情境下做出更靈活的反應。例如，當用戶在不同的任務中表現出不同的偏好時，個人助理可以根據這些偏好調整其行為，提供更符合用戶期望的建議和支持。這種靈活性不僅能提高任務的成功率，還能增強用戶對個人助理的信任感。
最後，通過引入人類靈活性和偏好學習的概念，設計者可以創建更具適應性的系統，這些系統能夠隨著用戶需求的變化而調整其行為，從而在各種人機交互場景中實現更高效的協作。