（南京林業(yè)大學 210000）

參數(shù)化設計是數(shù)字智能設計的一個領域，它的發(fā)展受到了混沌理論、涌現(xiàn)理論、褶子理論的重要影響，在信息技術的支撐下，參數(shù)化設計起到了顛覆性的作用，參數(shù)化設計更多的是引導我們用微觀的視角去觀察視覺形態(tài)的多維空間變化，并運用不同數(shù)量和質量特征的要素在特定空間結構中復合疊加生成新的形式。參數(shù)化革命性的非線邏輯給設計、藝術帶來了更多的可能和更大的變化。當代公共藝術的創(chuàng)作主體已經(jīng)轉變?yōu)槠胀ù蟊?，公共藝術要能發(fā)揮更大作用，就必須要加強大眾參與互動，參數(shù)化設計則因具備了參與性、可控性、多樣性、多變性等特點，使其適合作為公共藝術的新創(chuàng)作手段，參與構建公共藝術的互動性表達的過程中去。

一、參數(shù)化智能設計的發(fā)展

1.智能化設計的基本概念

“智能化”是指由匯集計算機網(wǎng)絡技術、現(xiàn)代通信信息技術、AI人工智能技術等技術在某個鄰域的某種應用。在此基礎上具有感知能力、學習能力和自適應能力、記憶力、行為決策能力的系統(tǒng)是為智能化系統(tǒng)。而智能化的實現(xiàn)依賴于廣義的數(shù)字化。

“數(shù)字化”（Digital）這個詞源于美國麻省理工學院教授尼梅洛龐帝（Nicholas Negroponte）的《數(shù)字化生存》（《Being Digital》）一書。經(jīng)過數(shù)十年研究，數(shù)字技術得到迅猛發(fā)展，數(shù)字技術影響涉及社會各個層面，特別是在設計領域中應用范圍更大，在數(shù)字化設計不是局限于計算機處理上的邏輯判斷關系，而直接干擾或者誘發(fā)設計者創(chuàng)作靈感并拓展思考維度，是一種典型的智能拓展，這場革命，正直接影響著人類文明的發(fā)展。

參數(shù)化設計（Parametric Design）基于數(shù)字化設計，是數(shù)字化設計發(fā)展進程中一種類型，“參數(shù)化”（Parametric）最初出現(xiàn)在工業(yè)設計領域中。參數(shù)化設計首先需要設立一定的邏輯，強調的是參數(shù)的輸入和輸出相對應，通過改變和修正參數(shù)輸入，得到輸出多元的結果，雖然參數(shù)影響結果，但不改變原先定義的邏輯。參數(shù)化設計是一種高效、革新的設計方法和思維，對傳統(tǒng)設計方法具有顛覆性意義，可以使我們在更廣闊的認知領域中尋找設計表達。

2.非線性設計的基本概念

“線性”（Linear）原本是數(shù)學概念，是線性函數(shù)的統(tǒng)稱，其概念是線性函數(shù)的抽象和泛化。線性的系統(tǒng)強調系統(tǒng)變量均按一定比例均勻變化，系統(tǒng)內部各部分之和等于整體，疊加和轉變僅僅是量的變化而并非質的躍遷，線性演化的結束具有確定性和必然性，線性內部子系統(tǒng)性質決定整體演變軌跡。

“非線性”（Non-linear）相對于線性概念而出現(xiàn)。非線性系統(tǒng)表征為各變量變化不均勻也不成比例，變量之一的微小改動將可能轉化為整體性突變。各變量、元素組成的整體性能不等于疊加之和，子系統(tǒng)之間相互獨立又互相滲透，制約的同時又相互協(xié)同，系統(tǒng)具有不確定性、隨機性和偶然性。

“線性”代表對客觀存在的簡單感知。在線性學科中，其原則是簡化和割裂對象，用規(guī)律演進法來推導存在的規(guī)律和現(xiàn)象，以此來認識復雜事物。在這種思維橫式下，客觀存在被描述為穩(wěn)定、規(guī)則、中心、秩序、可預測。而“非線性”則與之相反，強調物質存在的隨機、混沌、多中心、不穩(wěn)定、不確定，這些特征恰恰是物質世界的本質。非線性研究的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)觀察和理解客觀事物的方式，同時加深了對物質世界的認知。

3.參數(shù)化設計的發(fā)展

參數(shù)化的設計技術發(fā)展于1990年代中后期。最初的研究和應用始于一些建筑院校和設計事務所，如英國AA建筑學院、美國麻省理工學院建筑學院、SOM、 Norman Foster事務所等，這其中最具代表性和影響力建筑師的是扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）。今天參數(shù)化設計，這個已經(jīng)從實驗轉向實用的新設計思潮和技術，正深刻影響著設計、藝術的大多數(shù)領域。而扎哈（Zaha Hadid）事務所的合伙人舒馬赫（Patrik Schumacher）更將這種設計思潮稱為“參數(shù)化主義”（Parametricism）。參數(shù)化技術運用的意義在于提供了從設計到施工的一體化數(shù)字生產過程，即從智能設計到智能生產，從這個角度來說，它是具有革命性的。

二、參數(shù)化設計發(fā)展的背景

1.基于當代數(shù)字信息技術的發(fā)展

數(shù)字信息技術的發(fā)展，為參數(shù)化智能設計提供了源泉和動力。設計輔助軟件系統(tǒng)如 Revit Architecture、 Rhinoceros和Grasshopper、Maya等；數(shù)字計算軟件如Mathemetica、Matlab、Maple、K3dsurf等；程序語言軟件如C、C++、Java、VB、Python、Processing等，以上這些技術和設計工具，具有強大的動態(tài)系統(tǒng)模擬能力。參數(shù)化軟件在模擬“生成”過程中，由設計者通過設定參數(shù)值的變化來進行控制，從而生成所需要的具有不確定性和復雜性的設計結果。

參數(shù)化設計所模似的物質世界的復雜性是一般傳統(tǒng)建造方法無法實施的，必須借助數(shù)控設備來完成，這一過程我們稱之為“數(shù)字建造”。從1952年第一臺數(shù)控機床問世以來，數(shù)控自動化帶動了整個制造工業(yè)的迅猛發(fā)展，目前常被用于參數(shù)化設計數(shù)字建造的主要有以下幾類：數(shù)控機床，包括激光切割機、數(shù)控折彎機、多軸機床、高壓水雕機等；3D打印機；工業(yè)機器人等。

2.基于有關理論的發(fā)展

“混沌理論”（Chaos theory）用以探討動態(tài)系統(tǒng)中（如：生物結構、化學反應、氣象變化、社會行為等）無法用單一數(shù)據(jù)，而必須用整體、連續(xù)的數(shù)據(jù)關系，才能加以解釋及預測的行為，是一種研究復雜非線性變化規(guī)律的理論?；煦缋碚撜J為，初始條件非常細微的變化，通過不斷放大，其未來的狀態(tài)會產生巨大差異?；煦鐚W的特點，在于其確定性的內在隨機性，混沌就是在確定性的系統(tǒng)內產生的隨機性?；煦缢枷敫淖兞巳藗冋J知物質世界的已有經(jīng)驗，揭示了客觀存在的真實形態(tài)和結構。比如對建筑學而言，混沌理論揭示了建筑并非單一的現(xiàn)代主義機械模式，而是一個復雜的系統(tǒng)體系，顛覆和重構了傳統(tǒng)建筑美學思想，使建筑轉向多元、異質和流變。

涌現(xiàn)理論對參數(shù)化設計影響巨大，無序中的內在控制邏輯是兩者的共通之處。約翰·霍蘭德（John Holland）的“涌現(xiàn)”（Emergency）理論，是一種對事物復雜性的理解和研究方法。該理論認為“涌現(xiàn)”是一種從低層到高層的轉變，可以基由微觀基礎，在宏觀系統(tǒng)上突變，這一過程中舊質中可以轉化為新質。涌現(xiàn)理論認為涌現(xiàn)現(xiàn)象是以相互作用為中心的，復雜是由單體構成的，但不是單體的簡單累加，集成的單體遵守共同的、非常簡單的若干規(guī)則，最終產生動態(tài)、復雜的有序性系統(tǒng)集群行為。而一旦把系統(tǒng)分散成為部分或單體，復雜性就不復存在。過程是涌現(xiàn)的關鍵，從單體到系統(tǒng)，在連續(xù)不斷過程中生成和演化。相比較形式結果的千差萬別，過程則具有普遍的有機的自組織原理和規(guī)律，自組織過程擁有自生長、自適應、自更新、自修復等功能。自然萬物的涌現(xiàn)性特性為當代公共藝術創(chuàng)作提供了更加豐富的可能性。

法國后現(xiàn)代哲學家吉爾·德勒茲（Gilles Louis Rene Deleuze）在德國哲學家萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）“單子”（Monads）理論（所謂單子，按照菜布尼茲的解釋，世界上的萬物都是由單子構成，物質是單子的外部表現(xiàn)。）的基礎上，進一步闡釋并提出"褶子”（Fold）的概念。德勒茲認為世界是折疊的，空間和時間在展開與折疊中往復，從而生。物質的基本特性是在向外及向內的雙向折疊中形成的，本質上沒有內外之分，如德勒茲認為建筑表皮和結構本質上沒有差別，表皮既可以構成建筑，結構也可以擁有表皮的特性。這種思想為后現(xiàn)代建筑空間消解固有模式，開拓新建筑語言提供了理論基礎，對構建數(shù)字時代的新建筑美學產生了很大的推動作用。

“生成”（Devenir）是德勒茲另一個非常重要的概念，這一理論否定了柏拉圖的理想世界，消解了真實虛假、原像模像的二元對立?！吧伞崩碚撜J為，我們感知的一切即時存在，都只是一個生成過程中相對穩(wěn)定的狀態(tài)?！吧伞笔鞘挛锏母緦傩?，不是結果，是一個生長運動的過程。數(shù)字技術介入建筑學后，生成成為虛擬現(xiàn)實的必然訴求，如同德勒茲所言新的現(xiàn)實就意味著新的虛擬，就意味著新的創(chuàng)造性進化和生成。基于此，參數(shù)化設計是一種注重對設計過程的關注，尋求開放、自由和自下而上的設計。

3.基于人類的當代生存狀態(tài)

今天，隨著城市的發(fā)展和人類社會物質文明程度的提高，人類生存危機的陰霾卻一直揮之不去。污染的環(huán)境、壓抑的空間、有限的資源、快節(jié)奏的生活使人們生出疲憊、厭倦和緊張，城市中不可避免地充斥著不健康和亞健康的大量身心，隨之產生的連鎖效應降低了整個城市的人居生活質量。如何達成人類與城市、自然共同協(xié)調發(fā)展，成為一個亟待解決的問題。

生態(tài)主義、有機城市更新等理論不再遵循現(xiàn)代主義以來的線性邏輯，破除狹隘和片面思維方式，將城市作為一個有機整體，城市交通、綠地系統(tǒng)、氣候、地理、建筑、人等要素會綜合地產生互動變化，即使任何一個單一問題的解決也都是在考慮到其它要素特性的情況下實現(xiàn)的。而參數(shù)化設計的那種考慮各祌變量，然后建立可反饋的機制，最后實現(xiàn)動態(tài)平衡的方案，正式對人類的當代生存需求的回應和契合。

三、當代公共藝術概念的變化與擴展

自工業(yè)革命以來，隨著人類社會政治民主化、法制化、程序化的逐步發(fā)展與確立，由封建威權時代的權威階層（包含部落首領、宗教領袖、皇帝國王、權臣將領、文人士大夫）所掌控的公共藝術話語權分解于基于大眾的多元群體，實現(xiàn)了從“一維”到“多維”的轉換。當代公共藝術的社會功能從威權時代對個人和少數(shù)群體的歌功頌德進步成民主時期為社會主體民眾服務，陶冶人們的情操，提升公眾的精神生活質量。因此，最大限度地為公眾謀福利的訴求，符合大眾最根本利益的原則成為當代公共藝術的價值取向。

今天世界已經(jīng)進入信息化時代，信息網(wǎng)絡的作用日益強大而廣泛。隨著數(shù)字智能技術對人類感知模式和社交模式的改變，當代社會結構因為互聯(lián)網(wǎng)的存在而發(fā)生改變，在公共性開放方面的面貌方面亦產生了重要變化。這對當代公共藝術觀念的開放性、體驗的交互性提出了明確的要求：

1.開放性

當我們認識到當代社會的特性是大眾的、多維的，世界是非線性的，并試圖追求普遍性真理時，就必然會向各個維度尋求多樣性的解決辦法和結果。公共藝術的創(chuàng)作實踐者只有采用開放的態(tài)度與思維，盡可能地滿足大眾的多樣性需求，最大程度地引導大眾介入、干預作品，才能使公共藝術品獲得更廣泛、更具意義的社會效應，這便是當代公共藝術的開放性。

2.交互性

大眾作為公共藝術主體，不只是被動接受的主體，更是主動參與的主體。公共藝術與公眾的互動就是對這種角色轉化的滿足。公眾通過互動參與到藝術活動和創(chuàng)作中，其價值不在結果而在過程，即是強調受眾的主觀能動性、參與性、雙向性與反饋性的過程，這符合了公共藝術作品向事件轉化的趨勢。當代公共藝術主要通過人與機器之間的數(shù)據(jù)或力學交換來實現(xiàn)交互響應、沉浸體驗，以機器裝置和數(shù)據(jù)程序結合的公共藝術作品，通過交互拉近了作者、作品與觀眾之間距離，弱化了藝術家個人在作品中的作用和地位，強調了觀眾的參與性、創(chuàng)造性、主體性，藝術作品本身也具有了更多的維度和內涵。

四、參數(shù)化設計在當代公共藝術中的應用

參數(shù)化設計正是在復雜多元的文化系統(tǒng)中應運而生。它不僅只是人與信息數(shù)字世界的中介，也是一個載體。由它所產生的一系列設計語言和設計邏輯，不僅具有國際文化符號的特點，也滿足了本土文化與全球文化、傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文化相容并存的需求，豐富了視覺文化的內涵，增加了人們審美選擇和精神消費的多樣性需求。

科學界任何重大的探索成果都會對藝術的發(fā)展產生深遠的影響。正如工業(yè)革命帶來了現(xiàn)代主義和包豪斯一樣，當代公共藝術遭遇數(shù)字智能技術時，必然會產生符合新技術語境的藝術邏輯和設計方法。事實上，自1970年代以來，在非線性科學的引導下，參數(shù)化設計的概念與思想已在藝術學、建筑學等眾多學科領域內有所影響，參數(shù)化設計對簡單與復雜、確定和隨機、有序和無序等概念的重新理解和界定，也促使越來越多的設計師、藝術家試圖顛覆傳統(tǒng)的線性思維所帶來的確定性和單調性，致力用隨機性與偶然性去詮釋新的藝術設計概念。

在當代公共藝術創(chuàng)作中，藝術家和設計師可以利用計算機設定邏輯性的參數(shù)化程序，由藝術參與者操作這些程序生成公共藝術行為，在這個過程中傳播、改變、結果完全是開放的，可調整的，并且是非線性，而不是按部就班地完成。在藝術活動中，大眾的參與性行為能夠創(chuàng)造出超越藝術家個體局限的多維度的群體性藝術體驗過程，這種藝術過程，具有非常典型的“涌現(xiàn)”和“生成”特征，從無到有，從低級到高級，從簡單到復雜，是互動、行為、自組織。這種藝術與強調作品本身的傳統(tǒng)藝術相比，是對當下人類生活方式和生存范式發(fā)生改變的反饋，滿足了藝術家和藝術參與者雙方的需求，是全新的藝術觀念、藝術邏輯、藝術語言。

五、結論

參數(shù)化智能設計的各種具體表現(xiàn)不僅是某些風格的代表，更代表了與技術相適應的理念，即與現(xiàn)代設計思維方式不同的非線性思維方式。數(shù)化設計為我們帶來了全新的思維方式去看待和認識我們的藝術和文化，引領著世界對于非線性的關注和發(fā)展。參數(shù)化智能設計在公共藝術中的運用呈現(xiàn)出手段多樣、形式多元、意義多重、審美重構的全新特質，與傳統(tǒng)藝術創(chuàng)作不同，這類作品己不再是由藝術家所完全占有，公眾大量地參與互動，審美客體可以得到自由發(fā)揮和分享?；谶@些巨大的進步與優(yōu)勢，當代公共藝術的數(shù)字智能審美構成了科學與藝術結合后的新指向。