基本介紹:
        圍繞“如何促進(jìn)復雜系統中人與智能的高效協(xié)同”這一核心問(wèn)題，張警吁博士從復雜性科學(xué)的視角，結合心理學(xué)、人因科學(xué)、生理學(xué)、圖論和博弈論等多學(xué)科方法，在生理-心理-任務(wù)-環(huán)境多因素跨水平融合問(wèn)題和任務(wù)時(shí)空復雜性的作用機制問(wèn)題上做出了開(kāi)創(chuàng )性的貢獻。在Human Factors, Accident Analysis and Prevention等SCI/SSCI/EI檢索的期刊和會(huì )議上發(fā)表論文50余篇，授權國家發(fā)明專(zhuān)利8項。研究成果為事故分析和預防、智能移動(dòng)產(chǎn)品設計、智能座艙設計、車(chē)外交互系統設計、指揮調度系統設計和關(guān)鍵人員選拔培訓提供了支撐。主持和參與多項國家級科研項目，為華為、長(cháng)安汽車(chē)等多家企業(yè)提供技術(shù)和咨詢(xún)服務(wù)。 擔任國際人機交互大會(huì )工程心理學(xué)專(zhuān)委會(huì )（HCII-EPCE）理事，中國人類(lèi)工效學(xué)會(huì )復雜系統人因學(xué)分會(huì )理事，中國用戶(hù)體驗聯(lián)盟專(zhuān)家委員，CCF Transactions on Pervasive Computing and Interaction和Ergonomics in Design期刊編委，以及眾多國際國內期刊的審稿人。

工作經(jīng)歷：

2023至今    中國科學(xué)院心理研究所     研究員

2022至今     中國科學(xué)院心理研究所     科學(xué)院特聘骨干研究員

2019－2023   中國科學(xué)院心理研究所     青年特聘研究員

2015－2019    中國科學(xué)院心理研究所     副研究員

2011－2015    中國科學(xué)院心理研究所     助理研究員

教育經(jīng)歷：
2005-2011 中國科學(xué)院心理研究所 應用心理學(xué) 博士
2008-2009 德國慕尼黑大學(xué) 應用心理學(xué) 聯(lián)合培養博士生
2001-2005 北京大學(xué) 心理學(xué)專(zhuān)業(yè) 理學(xué)學(xué)士
2002-2005 北京大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)專(zhuān)業(yè) 經(jīng)濟學(xué)學(xué)士

近期部分發(fā)表論文：

1.Zhang, J., Liu, F., Chen, Z., Yu, Z., Xiao, X., Shi, L., & Guo, Z*. (2023). A multi-level analysis on the causes of train-pedestrian collisions in Southwest China 2011–2020. Accident Analysis & Prevention, 193, 107332.

2.Ma, J., Shen, Z., Wang, N., Xiao, X., & Zhang J. * (In press). Developmental differences in children’s adaptation to vehicle distance and speed in street-crossing decision-making. Journal of safety research.

3.Cai, J., Sun, X., Zhang, J., & Sun, X. (2023). Open people are more likely to trust their new team members under subliminal influence. Heliyon, 9(4). 

4.Cai, J., Wu, R., Zhang, J., & Sun, X. (2023). The effect of subliminal priming on team trust: The mediating role of perceived trustworthiness. Frontiers in Psychology, 14, 1099267.

5.Cai, J., Tang, X., Zhang, J., & Sun, X. (2023). The impact of subliminal stimuli on interpersonal trust and team trust. PsyCh Journal, 12(2), 230-237.

6.Qiao, H., & Zhang, J. * (2023). Enhancing global thinking can reduce the misconception of accumulation: A potential way to mitigate climate change. Environmental Science and Pollution Research, 30(20), 58618-58629. 

7.曹劍琴, 張警吁*, 張亮, & 王曉宇. (2022). 交互自然性的心理結構及其影響. 心理學(xué)報, 54(7), 1-11

8.Cao, J., Lin, L., Zhang, J.*, Zhang, L.*, Wang, Y., & Wang, J. (2021) The Development and Validation of the Perceived Safety for Intelligent Connected Vehicles Scale. Accident Analysis and Prevention. 154, 106092 

9.Qiao, H., Zhang, L., Zhang, J.* & Loft, S. (2021) Exploring the peak-end effects in air traffic controllers' mental workload ratings. Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society. 

10.Cai, J., Zhang, J.*, Sun, X.*. (2020). The influence of subliminal stimuli on interpersonal trust---a possible mechanism. PsyCh Journal. 10.1002/pchj.364

11.Wu, M., Zhang, L., Li, W., Wan, L., Lu, N., Zhang, J.* (2020) Human performance analysis of processes for retrieving Beidou satellite navigation system during breakdown. Frontiers in Psychology, 11:292. 

12.Kuang, Y., E, X., Li, Y., & Zhang, J. * (2020) How Job Satisfaction can influence Air Traffic Controllers’ backup-providing behavior in parallel runway operation. Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries. 30, 14–21

13.Ma, S., & Zhang, J.*, et al. (2020). Type 2 diabetes can undermine driving performance of middle-aged male drivers through its deterioration of perceptual and cognitive functions. Accident Analysis and Prevention, 134:105334.

14.Zhang, J.*, E., X. & Du, F., Yang, J., & Loft, S. (2019). The difficulty to break a relational complexity network can predict air traffic controllers’ mental workload and performance in conflict resolution. Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society. 63(2), 240-253

15.Ma, S., Wu, C., Zhang, J.*, Zeng, X., Zhao, G., & Sun, X. (2019). Looking for an optimal pedal layout to improve the driving performance of patients with diabetic peripheral neuropathy. Applied Ergonomics, 80, 43–49.

16.E., X., & Zhang, J.*(2017). Holistic thinking style and intervention decision making of air traffic controllers: taking risk perception and workload management into consideration. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 45, 110–121.

17.Zhang, J.*, Yang, J. & Wu, C. *(2015). From trees to forest: relational complexity network and workload of air traffic controllers. Ergonomics. 58, 1320-1336. 

授權發(fā)明專(zhuān)利：

1.張警吁,盛猷宇,萬(wàn)苓韻,張芯銘. 一種駕駛輔助方法、系統、設備及可讀存儲介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202211445034.2, 2023-01-20

2.張警吁,鄭亞驊,張蓉,喬韓. 車(chē)輛顯示增強方法、系統、設備及可讀存儲介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202211469876.1, 2023-03-10

3.張警吁,石睿思,董迪,楊韞琪. 一種車(chē)輛狀態(tài)的顯示方法、裝置、設備及可讀存儲介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202211469865.3, 2023-03-21

4.張警吁,汪慧云,喬韓,孫向紅. 一種塔臺管制員輔助決策系統的構建方法及裝置[P] 中國專(zhuān)利：ZL202310296126.7， 2023-06-09.

5.張警吁,張蓉,鄭亞驊,孫向紅. 一種暈車(chē)防護方法、裝置、設備及可讀存儲介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202310288040.X， 2023-06-09.

6.張警吁,盛猷宇,石睿思,孫向紅. 一種用戶(hù)評估方式確定方法、系統、設備及可讀存儲介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202310288046.7， 2023-06-09.

7.張警吁,鄭亞驊,孫向紅. 一種飛行設備空中對接方法及裝置[P] 中國專(zhuān)利：ZL202310777034.0，2023-09-11

8.張警吁,喬韓,張亮,孫向紅. 基于不穩定平臺的飛行器著(zhù)陸方法、裝置設備及介質(zhì)[P] 中國專(zhuān)利：ZL202310770066.8，2023-09-12

更多成果信息請見(jiàn)：http://ir.psych.ac.cn/zhangjingyu@psych.ac.cn

1.國家自然科學(xué)基金委，民航聯(lián)合基金重點(diǎn)項目（合作），基于循證原則的飛行員勝任特征評價(jià)， 2022-01 至2025-12

2.國家自然科學(xué)基金委，重大項目子課題，面向人因安全的人機功能分配與人機交互界面研究，2022-01 至2026-12

3.國家自然科學(xué)基金委，面上項目（合作），基于交通流時(shí)變特征和干預策略的管制員急性疲勞產(chǎn)生機制及預測方法研究，2021-01至2024-12

4.國家自然科學(xué)基金委，面上項目，預測管制員心理負荷的關(guān)聯(lián)復雜性網(wǎng)絡(luò )模型，2017-01至2020-12

5.科技部，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題，“云端融合的交互情境感知”子課題，2016-07至2020-06

6.啟元實(shí)驗室，復雜指揮系統中指揮決策過(guò)程認知負荷評估技術(shù)，2022-06至2022-08

7.重慶市科學(xué)技術(shù)局，重慶市重點(diǎn)項目，汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品人因工程項目，2021-01至2024-12

8.重慶長(cháng)安汽車(chē)股份有限公司，智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品人機環(huán)特性研究，2022-01至2022-12

9.中國民用航空總局第二研究所，空中交通管制員疲勞預警方法、技術(shù)研究與驗證，2020-01至2021-12

10.華為消費者BG，手機界面信息密度模型，2019-02至2022-02

11.華為消費者BG，智能系統推薦算法，2019-02至2022-02

12.華為消費者BG，符合用戶(hù)視覺(jué)規律和心理預期的視覺(jué)設計手法， 2023-09至2024.08

13.北京百度網(wǎng)訊科技有限公司，自動(dòng)駕駛汽車(chē)心理安全感的測量及其影響因素研究，2018-08至2018-09

14.北京百度網(wǎng)訊科技有限公司，智能汽車(chē)使用者心理體驗模型研究， 2018-11至2019-01

15.北京百度網(wǎng)訊科技有限公司，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)人機交互體驗評估， 2019-05至2019-08

近期代表性工作介紹

1. 提出基于認知關(guān)系網(wǎng)絡(luò )的認知負荷預測理論和計算模型：

為解決調度指揮員認知負荷預測中長(cháng)期未決的“同量不同質(zhì)”問(wèn)題，申請人創(chuàng )造性提出一種新的理論模型，該模型以各被指揮對象間的認知關(guān)聯(lián)性作為網(wǎng)絡(luò )連邊，用網(wǎng)絡(luò )結構剛度預測認知負荷，用邊際遞減的網(wǎng)絡(luò )剛度預測實(shí)際操作步驟，用偏離合理操作步驟數預測操作失誤。預測準確率分別超過(guò)86%，94%和79%，遠超同類(lèi)其他模型。其成果發(fā)表在工程心理學(xué)頂尖期刊Human Factors，并得到了國內頂級專(zhuān)家的認可。

目前已使用多重網(wǎng)絡(luò )方法將其拓展，可解決多種認知要素相互匹配的問(wèn)題，可用于預測從心理旋轉速度到復雜系統界面布局合理性等一系列重要基礎問(wèn)題。已成功用于華為鴻蒙系統界面評估，并申請到國自然重大項目子課題。

圖2 依據指揮調度場(chǎng)景構建認知關(guān)聯(lián)性網(wǎng)絡(luò )

圖3 網(wǎng)絡(luò )結構和節點(diǎn)可干預性影響網(wǎng)絡(luò )剛性，并影響合理操作步驟

圖4 實(shí)際操作數隨網(wǎng)絡(luò )剛度增大邊際遞減（左圖），偏差值能成功預測失誤率（右）

2. 發(fā)現指控專(zhuān)家在認知負荷評估中也受到峰終效應影響，但其元認知并不準確的現象：

負荷管理理論認為管制員等專(zhuān)業(yè)人群能夠準確評估自身負荷水平，不受非工作因素影響。通過(guò)巧妙設計實(shí)驗任務(wù)，申請人發(fā)現管制員實(shí)際作業(yè)的認知負荷也受到峰終效應的影響，但其對終效應的主觀(guān)理解則與實(shí)際體驗完全相反。該研究已在領(lǐng)域頂尖期刊Human Factors上發(fā)表（Qiao et al., 2021），并受到了國內頂級專(zhuān)家的認可和民航局空域管理中心的重視，認為對流量管理、空管席位調配都有重要參考意義。

圖5 在無(wú)峰（a）和有峰(b)但總流量和平均流量均相同的場(chǎng)景后，增加一個(gè)相同的流量減少階段（形成c和d）。若c和d的感知負荷小于a和b，說(shuō)明終效應存在。 

圖6 實(shí)際任務(wù)完成后，管制員認為任務(wù)量更大但結束時(shí)工作量較少的任務(wù)負荷更低(左圖)；但其根據流量分布預先做出的預測卻正好相反（右圖）。 

3.揭示管制員復飛決策認知機理，發(fā)明新型輔助決策技術(shù)； 

復飛決策被列為空中指揮中難度最高，后果最嚴重的關(guān)鍵任務(wù)。申請人首次對民航復飛決策的認知過(guò)程進(jìn)行了深入解析，提出其決策過(guò)程和決策標準，并通過(guò)實(shí)驗得到了驗證。

圖7 復飛決策的認知過(guò)程和決策標準

在此基礎上，開(kāi)創(chuàng )性提出通過(guò)將管制員決策的核心線(xiàn)索（兩機間隔距離）和尾流間隔標準以交匯直線(xiàn)的形式進(jìn)行可視化呈現的方法。實(shí)驗研究表明，該方法能夠顯著(zhù)減少管制員決策時(shí)的認知負荷，提升決策準確性。該發(fā)明專(zhuān)利已獲批，兩篇研究論文正在投稿。

圖8 新型輔助決策界面（左）能夠有效減少管制員認知符合（右）  

4.創(chuàng )造性結合仿生學(xué)和生物運動(dòng)顯示，發(fā)明提升自動(dòng)駕駛汽車(chē)車(chē)外交互有效性的新技術(shù)

人類(lèi)駕駛員可通過(guò)手勢等與其他道路使用者（如行人）交流以確定通行權，但自動(dòng)駕駛汽車(chē)將不再具備此種能力。因此，有必要發(fā)展車(chē)外交互技術(shù)向行人準確傳遞車(chē)輛意圖。但現有的車(chē)外交互技術(shù)存在可視距離短，不易理解和缺乏友好性等問(wèn)題。

申請人創(chuàng )造性地結合了仿生理念和生物運動(dòng)機制，提取了能夠表達車(chē)輛讓行和非讓性意圖的動(dòng)物動(dòng)作，并用運動(dòng)的關(guān)節光點(diǎn)在車(chē)身上表達出來(lái)。

圖9 選擇動(dòng)物-動(dòng)作選擇-生成生物運動(dòng)光點(diǎn)-嵌入車(chē)輛設計  

我們開(kāi)展的一系列研究表明，相比語(yǔ)言指令，該新型車(chē)外交互更容易理解，接受度更好，無(wú)論是中國人，德國人，還是5-9歲幼兒，都能夠有效理解其含義并采用安全的過(guò)街方式；此外，該技術(shù)的可視距離比當前文字顯示技術(shù)要遠100-150米。

圖10 相比于語(yǔ)言eHMI和無(wú)eHMI，生物運動(dòng)eHMI在所有場(chǎng)景中都最好理解

圖11 生物運動(dòng)eHMI的優(yōu)勢效果具有跨文化一致性

圖12生物運動(dòng)eHMI的優(yōu)勢在5歲時(shí)就出現了

圍繞該新型思路，已經(jīng)獲批一項發(fā)明專(zhuān)利，2-3論文正在投稿。

5.構建一系列關(guān)鍵智能人機交互評價(jià)方法、設計標準和先進(jìn)技術(shù)

為提升智能時(shí)代有效的人-智能交互過(guò)程，申請人發(fā)展了一系列的評估工具和設計標準：

長(cháng)期招募博士后、科研助理和實(shí)習生，歡迎來(lái)函詢(xún)問(wèn)。其中，博士后招募通知可參見(jiàn)所主頁(yè)發(fā)布的孫向紅研究員研究組招募信息。