技术如何在不超出人类大脑承受能力的情况下不断发展？

1935年10月，美国陆军举行了一场飞行比赛。按纸面数据看，波音公司绰号“空中堡垒”（Flying Fortress）的参赛机型似乎将是毫无疑问的赢家。它比其他轰炸机体积更大、速度更快、航程也更远。然而，在一位经验丰富的试飞员驾驶下，空中堡垒在起飞并升至300米后就失速坠毁到地面，导致了该飞行员和另一名机组成员丧生。

问题并不是机械故障，也不是训练不足。正如当时报纸所言，这架轰炸机“对一个人来说太复杂了”。“飞行堡垒”拥有四台发动机和一系列复杂的控制装置，飞行时需要同时执行许多复杂的操纵动作—即使是最优秀的飞行员也无法记住所有这些操作。

“空中堡垒”的飞行事故是技术由于超出人类认知极限而失败的经典例子。斯坦福商学院组织行为学助理教授Helena Miton解释说：“技术可能会变得过于繁琐而难以使用。” 在她发表在《认知科学趋势》期刊上的新论文中，Miton探讨了技术进步如何迫使人类去寻找方法，以分担和管理使用创新所需的认知负荷。论文的合著者是芝加哥大学布斯商学院行为科学助理教授Joshua Jackson。两位学者强调，这些变通的方法对未来技术发展至关重要。

Miton说：“这其实是对技术系统能否持续进化的一个非常大的限制。” 无论技术多么先进，如果需要的操作太复杂，它终究无法发挥作用。

我们并不总是需要高科技的解决方案来帮助我们减轻认知负担。在空中堡垒坠毁后，军方意识到，其实以后可以通过一个简单的办法来预防类似事故。飞行员只需携带一张写有起飞、飞行和着陆步骤的检查清单，就能顺利操控空中堡垒（后来被称为B-17），并累计飞行180万英里无事故。从此，检查清单成为了航空领域乃至外科手术和建筑等注重安全领域的常规操作。

帮助我们思考的工具

人们不断寻找新的方法来减轻任务的认知负担，这一现象被称为认知负荷分配。Miton指出：“这个概念意味着认知过程并不仅仅发生在个体大脑中。” 当我们用手指计数、在日历上记下预约时间或准备待办事项清单时，其实就是把思维的一部分转移到外部环境中，从而可以更容易地追踪和管理。

这些“帮助人类思考的工具”并不是什么新鲜事。Miton和Jackson举的一个早期例子是一种19世纪初的发明—提花织机。它通过穿孔卡片让织工无需记忆就能够编织出复杂的花纹图案。“这种织机减少了操作员的心智负担，并把认知负担分配给设计师、制卡工、操作员以及织机本身。” 研究者写道。

“技术可能会变得过于繁琐而难以使用。这是对技术系统能否持续进化的一个非常大的限制。”
– Helena Miton

通过把认知负荷分配给多人，我们可以避免让单个人过度负担。但是，这也意味着人与人之间的协调变得更加关键。

企业可以使用项目管理软件来追踪员工的职责；空中交通管制中心通过重叠换班时间来加强信息的交接；而电子病历的普及则通过可读、可共享的记录减少了医生手写笔记带来的错误。

尽管这种协调有时显得繁琐，但Miton称它是“必要的麻烦”。她指出，多起重大灾难都源于协调失败，比如1984年印度博帕尔联合碳化物工厂的毒气泄漏、1986年切尔诺贝利核事故以及“挑战者号”航天飞机的爆炸。

Miton和Jackson还指出，随着技术系统和专业分工的复杂度增加，管理者的角色在组织中变得愈发重要。论文提到谷歌在2002年曾尝试取消所有中层管理岗位，结果程序员开始直接去找CEO Larry Page咨询职责与人际纠纷问题。没多久，公司便恢复了原有的管理职位。

（更少的）信息即力量

认知分配有时也意味着限制个体接收到的信息量。

这可以通过标准化语言或简化信息显示来实现，例如用红色标示极端火险、用绿色显示良好信用评分。创建“信息瓶颈”还能帮助人们专注于关键任务。在执行关键操作（如飞机着陆或心脏手术）时的“禁止交谈规则”就是此类做法的体现。

另一种分配认知负荷的策略是限制或筛选用户可接触的信息量。

比如，汽车的简化控制系统让几乎任何人都能驾驶；而诸如Claude和ChatGPT之类的用户友好界面，使得不懂编程或算法的人也能使用大型语言模型。但这些界面也扩大了“使用”技术与“理解”技术工作原理之间的差距。Miton指出：“这是一种取舍，但这种取舍是值得的。”

Miton和Jackson认为，如果没有这些分配认知负荷的技术，许多创新根本就无法发展起来。他们写道：“认知分配方面的创新不仅是在技术复杂化之后出现的，它们本身也会进一步推动技术的复杂化。” 检查清单、“无干扰驾驶舱”规则和简化界面让飞行更安全，而安全性的提升又促使人们继续投资更先进的飞机与诸如空中交通管制等新技术。

展望未来

Miton希望未来能开发出一种系统，用来描述和量化认知分配的发生过程。“我们可以用类似民族志的定性研究方法去详细地描述它，但很难建立可以在不同情境下进行比较的量化指标。” 她说。通过展示认知分配对技术发展的重要性，她希望能激发更多学者去探讨这两种现象如何相互作用和影响。