自動化是人類工業(yè)革命桂冠上的一顆明珠。工業(yè)化的進程推動著自動化技術(shù)不斷提升，而自動化技術(shù)的每一次進步，都旨在使工業(yè)革命的成果能夠更加有益于我們的生產(chǎn)生活。飛機、汽車作為工業(yè)革命的偉大成果，極大地改變了我們的社會，而如何讓它們更加安全舒適和便捷高效，則一直是自動化技術(shù)和相關(guān)科技人員不懈追求的目標(biāo)。
　　但是，隨著現(xiàn)代飛行器系統(tǒng)和工作環(huán)境越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)模式的自動化或許會使我們進入一種自動化困境的狀態(tài)。比如，自動化程度很高的無人機似乎不懂得如何與地面操作員配合而導(dǎo)致大量意外情況下的不幸墜機。即使對于自動化功能非常先進的大型民航客機，也會由于飛行員在極端情況下難以與自動駕駛系統(tǒng)有效配合而導(dǎo)致悲慘事故，一個引人警示的例子是2009年法航447航班的嚴(yán)重空難。事實上，當(dāng)我們審視很多事件時會發(fā)現(xiàn)，對于信息龐雜而混亂或危險的情況，現(xiàn)在的高度自動化似乎并不能有效提高系統(tǒng)的安全程度。當(dāng)我們試圖用更加先進復(fù)雜的自動化技術(shù)提高系統(tǒng)性能減輕人類操作員負(fù)擔(dān)時，導(dǎo)致的結(jié)果卻往往是事與愿違。這種困惑和反思，隨著先進客機、戰(zhàn)斗機、無人機、無人汽車等智能自動化系統(tǒng)的快速發(fā)展和運行環(huán)境的日益復(fù)雜，越來越引起我們的重視，
　　德國慕尼黑國防大學(xué)的Reiner Onken教授和Axel Schulte教授通過這部著作介紹了一種面向人機合作認(rèn)知的認(rèn)知自動化設(shè)計方法，通過引入人工認(rèn)知和增強人機交互的認(rèn)知水平來提高工作系統(tǒng)應(yīng)對復(fù)雜情況的整體性能。正如作者在書中所言工作系統(tǒng)設(shè)計的一個關(guān)鍵問題就是開發(fā)一種方法論，除了傳統(tǒng)自動化之外，能夠根據(jù)認(rèn)知自動化使用人工認(rèn)知，使得系統(tǒng)設(shè)計能以最有益的方式挖掘自動化的潛能。借鑒人類認(rèn)知能力開發(fā)更為高效的控制系統(tǒng)，是當(dāng)前智能化發(fā)展的重要方向。認(rèn)知自動化把包括操作員在內(nèi)的控制要素作為整體設(shè)計，綜合考慮人與機器在工作過程中的交互性能和對復(fù)雜場景的適應(yīng)性能，以兩種認(rèn)知單元模擬人的認(rèn)知能力，建立基于雙模式認(rèn)知控制的認(rèn)知自動化系統(tǒng)，試圖實現(xiàn)在同一個工作系統(tǒng)中人與控制設(shè)備或系統(tǒng)的協(xié)調(diào)一致，并能基于彼此的認(rèn)知和對共同目標(biāo)的理解而相互配合，有效克服了脆弱、笨拙、呆板等傳統(tǒng)自動化的人機操控模式導(dǎo)致的缺陷，使自動化的發(fā)展可以跳出那種困境�；�于對認(rèn)知自動化優(yōu)勢的認(rèn)識，譯者希望將這本著作翻譯并出版出來，呈獻給更多的從事相關(guān)領(lǐng)域研究、設(shè)計和教學(xué)的國內(nèi)同行，為國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的研究發(fā)展提供參考。
　　本書主體內(nèi)容共有8章和1個附錄。第1章介紹了撰寫該書的動機和目的。第2章對操作型制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的基本問題進行了概要介紹，側(cè)重于飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)的功能、架構(gòu)和操作層面的人機交互方式等概念。第3章介紹了工作和人類認(rèn)知的基礎(chǔ)知識，包括工作過程、工作系統(tǒng)等的概念，從大腦的信息關(guān)聯(lián)、腦區(qū)功能結(jié)構(gòu)等方面概述了人類認(rèn)知原理，討論了人類認(rèn)知的三個功能層級和三個認(rèn)知行為層級，給出了簡單的認(rèn)知框架和工作系統(tǒng)設(shè)計建議。第4章討論了工作系統(tǒng)中的雙模式認(rèn)知自動化，重點分析了兩種模式的認(rèn)知自動化，闡釋了人工認(rèn)知單元的認(rèn)知過程和工程實現(xiàn)方法。第5章在闡述支持型認(rèn)知單元和操作型認(rèn)知單元實現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，介紹了一些作為飛機座艙輔助系統(tǒng)和駕駛員輔助系統(tǒng)的實驗原型系統(tǒng)。第6章通過示例介紹了人工認(rèn)知系統(tǒng)中關(guān)鍵組件的實現(xiàn)方法，重點是知識管理和ACU中的先驗知識組件，包括基于技能、基于程序和基于概念的行為組件的實現(xiàn)示例。第7章簡單論述了工作系統(tǒng)中認(rèn)知自動化的運用問題，介紹了一種認(rèn)知系統(tǒng)的架構(gòu)，討論了運用認(rèn)知自動化對系統(tǒng)性能的整體性改進問題。第8章是本書的主要縮略語：
　　需要說明的是，對于書中部分描述程序、模型或?qū)嶒灲Y(jié)果的插圖，為保持原圖的表意，對圖中的英文標(biāo)示沒有譯為中文。在本書的翻譯過程中，還得到了崔軍輝、周凱、呂明海、魯鴻軒、張國鋒、倪天、郭慶、吳華興、郝濤、王樹磊、祈曉明、關(guān)旭寧、周歡、何仁珂、李興超、羅維爾、史東梅等同志的大力幫助，他們或幫助完成部分章節(jié)的素材初譯，或幫助進行多輪的文字校對。我們一起反復(fù)推敲錘煉的過程，也是不斷學(xué)習(xí)和提高研究認(rèn)識的過程，在此對他們的工作致以誠摯謝意！本書的出版得到了國家自然科學(xué)基金項目（61573373）和國家留學(xué)基金的資助及支持，在此深表謝意！感謝本書責(zé)任編輯劉炯老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)！
　　原著是一部跨學(xué)科的技術(shù)專著，內(nèi)容涉及飛行器制導(dǎo)控制、人機工程、車輛控制、人工智能、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、計算機工程等多個學(xué)科，加之作者在內(nèi)容表述上的一些跳躍，使得理解和翻譯的難度很大，常常是為了琢磨如何更好地表達出原文一個段落的原意而花費兩三天的時間。由于譯者的知識和認(rèn)識水平有限，譯文中難免有表達不妥或較為生澀的語句，請各位熱心的讀者和專家不吝賜教，積極批評指正，幫助我們改進和提高，謝謝！