吳瓊，清華大學美術學院長聘教授，博士生導師，教育部長江獎勵計劃青年學者（2020）。研究方向為智能信息服務設計，大數(shù)據(jù)可視化與應用設計，智能材料應用創(chuàng)新設計。現(xiàn)任清華大學美術學院數(shù)據(jù)與智能創(chuàng)新設計研究所所長，清華大學藝術與科學研究中心-英國倫敦瑪麗女王大學計算與電子工程學院聯(lián)合創(chuàng)意人工智能實驗室（Creative AI Lab）主任，中國圖象圖形學學會可視化與可視分析專委會專家委員，中國工業(yè)設計協(xié)會信息與交互設計專委會專家委員，《包裝工程》雜志專家委員，中國美協(xié)會員。發(fā)表了“人工智能時代的創(chuàng)新設計思維”，“未來網絡典型應用場景設計與需求分析”，“交互設計的域與界”等核心期刊或重要國際會議論文三十余篇;作為主持或主要參與人完成十余項省部級以上縱向研究項目，數(shù)十項國內外知名企事業(yè)單位委托的設計實踐項目，十余件作品參加“藝術與科學國際作品展”、“奧地利林茨電子藝術節(jié)”、“全國美展”、“新疆國際藝術雙年展”、“中國國際實體交互設計大展”、“北京新媒體藝術國際作品展”等國內外展覽。

《設計》：信息設計在國內的發(fā)展經歷了哪幾個階段？

吳瓊：我想先明確下“信息設計”這個詞。我所在的系叫“信息藝術設計系（Informat ion A r t D e sign）”，雖然我們平時會簡稱“信息設計系”，但是和領域內針對信息進行設計的“信息設計（InformationDesign）”的概念是不同的。 信息藝術設計系是1999年開始籌備，2005年正式成立的，主要是從藝術與科技結合的角度，用設計的理論和方法來研究信息時代中隨著信息技術發(fā)展而發(fā)展的設計內容，它所包含的范圍比較廣，既包括對信息、新媒體的設計，也包括交互設計、體驗與服務設計，智能產品與環(huán)境的設計等，所以專業(yè)目錄中的“藝術與科技”，“信息與交互設計”比較接近我們所做的內容。

國內的發(fā)展階段有很多種分法，從設計內容變化的角度我覺得可以分成三個階段：第一個階段從上個世紀90年代后期到2005年左右，這段時間主要是做交互式的信息設計或者產品設計，比如多媒體設計，網頁設計，數(shù)字產品設計，軟件界面設計都是非常典型的設計內容。

第二個階段大致從2005左右年到2016年人工智能的再次復興。這段時間基于互聯(lián)網尤其是移動互聯(lián)網的應用設計需求突出。2007年iPhone手機發(fā)布，我認為它在信息與交互設計領域是一個非常具有代表性的產品，除了創(chuàng)新的產品形態(tài)和材料，其自然、新穎的操作和反饋方式，以及可擴展的，成千上萬的應用程序，讓人們深刻地理解了從產品、內容到服務的系統(tǒng)所包含的巨大價值。尤其是國內4G網絡的發(fā)展，一時間很多企業(yè)、初創(chuàng)公司都在做手機應用，用戶、交互、體驗與服務成為人們耳熟能詳?shù)母哳l詞，高校紛紛設立交互設計相關專業(yè)，企業(yè)紛紛設立用戶體驗部門，交互設計、體驗設計、服務設計的各類研究發(fā)展迅速。

第三個階段從2016年左右開始，至今仍處于這個階段，正在經歷著廣泛而深入的智能化所引起的設計變革。對設計來說，人工智能的發(fā)展不是單純的工具的進化，從計算機輔助設計到計算協(xié)同設計是一個逐漸深入的過程。人工智能可以通過算法生成新的形態(tài)，完成具有一定“獨立”性的創(chuàng)造，比如Wix ADI （Artificial Design Intelligence）（圖1） ，根據(jù)用戶輸入的信息可以迅速自動生成幾款網站設計方案供選擇，雖然這些“創(chuàng)造成果”無法直接輸出，還需要設計師在編輯器上繼續(xù)調整內容、更改細節(jié)，但是仍可讓人感受到人工智能在設計過程中的巨大作用和價值。

在交互設計領域中，來自計算機學科、心理學學科的，很多量化的，基于數(shù)據(jù)研究的方法被大量使用，同時，迭代的和團隊的工作模式使得可表征的，可評估的設計過程更受重視，原有的隱形經驗的價值被壓縮。面對人工智能強大的算法和算力的引入，設計會有哪些變化？人工智能和設計師的主要工作分別是什么？工作的價值和特點又是什么？這些問題是值得我們認真思考并有所準備的。

《設計》：清華大學美術學院信息藝術設計專業(yè)有怎樣的教學特色？在師生互動教學相長的過程中您感受到怎樣的發(fā)展變化？

吳瓊：信息藝術設計專業(yè)從創(chuàng)立之初就是交叉的模式，強調藝術與科技的結合，引入了技術背景的老師，還外請了很多領域的專家給我們的學生上課。2004年前后還在原來中央工藝美院校區(qū)時，就邀請了清華大學計算機系的史元春教授給學生上《交互設計》課程;摩托羅拉公司、西門子公司、諾基亞等國際知名企業(yè)的專家來校分別做了《用戶研究》《三維界面設計》《智能服務設計》等工作坊;此外，系里的師生在組織、參加學院主辦的藝術與科學國際作品展、北京國際新媒體藝術展等國際展覽中，深刻地感受到了藝術與科學、技術結合以后產生的新機遇和新挑戰(zhàn)。2009年，清華美院作為培養(yǎng)單位，聯(lián)合清華大學計算機系、新聞傳播學院共同設立了信息藝術設計交叉研究生項目，該項目對學生專業(yè)背景沒有限制，三個領域的諸多名師在三個學院共建的平臺上培養(yǎng)學生。項目的前沿性和國際化特征突出，是清華美院在交叉人才培養(yǎng)上的一個豐碩成果，培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的學生，也獲得了很多獎項。

我覺得學生的變化和行業(yè)的發(fā)展是比較同步的，現(xiàn)在的學生對藝術和科技的結合有非常積極的態(tài)度，比如這兩個學生在我的課程上的作業(yè)，一個是利用情緒識別系統(tǒng)分析看展觀眾的情緒，并將之進行可視化（圖2 ）;一個是利用參數(shù)化設計方法以及氣動裝置設計制作的交互式動態(tài)表面（圖3）。從這些作業(yè)中可以看出，學生們很關注設計領域的前沿問題，主動地探索新技術給設計帶來的可能性，也有很多具有創(chuàng)新性的成果。還有就是總體而言，研究生的學術研究的態(tài)度、水平也有較大提升。

另外，社會環(huán)境、學習理念和網絡技術的發(fā)展使教學本身也有很大的變化，清華大學提出價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的教育理念，強調以學生為中心，促進互動式的討論，引導學生積極思考，這些變化對老師、學生提出了很多新的要求，也使教與學的過程更加具有挑戰(zhàn)，更利于瞄準實踐需求，對問題的討論也更容易深入。

《設計》：您所主持的2020年12月成立的“數(shù)據(jù)與智能創(chuàng)新設計研究所”主要從事哪些方面的研究工作？

吳瓊：在知識管理領域，有一個從數(shù)據(jù)到信息然后是知識最后到智慧的發(fā)展路徑，以數(shù)據(jù)開始，終得智慧是信息時代一個重要的特征，人工智能技術也是在大數(shù)據(jù)的基礎上有了新的發(fā)展。數(shù)據(jù)的獲取與應用，智能的計算是未來創(chuàng)新設計的兩個關鍵的內容與方法，同時基于團隊原有的研究基礎，就籌劃、成立了這個研究所。例如我們現(xiàn)在在做的兩個項目，一個是國家社科基金支持項目“人工智能背景下的交互設計方法研究”，主要研究“人—智能（信息系統(tǒng)）—產品/環(huán)境（物理系統(tǒng)）”的復雜系統(tǒng)的特征，以及數(shù)據(jù)驅動的用戶研究、設計知識庫構建、生成式設計等智能化設計方法，力圖明確在大學科交叉、融合的背景下，設計如何識別問題、定義問題，找到技術應用的機會，從而形成引領性的設計創(chuàng)新。還有一個項目是基于人工智能計算技術所獲取的運動員姿態(tài)和軌跡數(shù)據(jù)，來進行運動員的運動表征和藝術化表現(xiàn)。數(shù)據(jù)驅動的創(chuàng)意設計能夠呈現(xiàn)出無窮的魅力，我們期待通過藝術和科學的緊密融合能夠形成一個從技術應用到形式、體驗的創(chuàng)新。

我們曾和華為合作過一個關于未來網絡應用場景的研究項目，通過具有前瞻性的應用場景設計來研判和分析潛在需求，以輔助進行更合理的設定技術研發(fā)路線。如何更好地讓技術服務于社會、創(chuàng)造更大的價值是個復雜的問題，這個問題的解決不能單純依靠技術攻關，更需要綜合社會、經濟、文化等因素，審慎確定技術應用的方向。設計在這個過程中有非常重要的價值和作用。

《設計》：信息設計交叉融合了哪些學科的知識？對設計人在知識儲備、技術能力等方面有哪些具體的要求？

吳瓊：設計有三個很重要的特點：第一是實踐性，設計過程必須是設計師躬耕實踐的過程，設計的成果應當對現(xiàn)實世界有直接的作用;第二是綜合性，設計學科本身就是交叉學科，藝術、技術、商業(yè)、社會學學科中的很多內容都是設計學科的支撐性內容;第三是應變性，設計的理論、方法需要持續(xù)地更新，以快速回應社會實踐的需求，設計學科是隨著實踐的發(fā)展而發(fā)展的。2015年，世界設計組織又一次修訂了設計的定義，“設計旨在引導創(chuàng)新、促發(fā)商業(yè)成功以及提供更好質量的生活，是一種將策略性解決問題的過程應用于產品、系統(tǒng)、服務及體驗的設計活動。它是一種跨學科的專業(yè)，將創(chuàng)新、技術、商業(yè)、研究及消費者緊密聯(lián)系在一起，共同進行創(chuàng)造性活動，并將需解決的問題、提出的解決方案進行可視化，重新解構問題，將其作為建立更好的產品、系統(tǒng)、服務、體驗或商業(yè)網絡的機會，提供新的價值以及競爭優(yōu)勢。設計是通過其輸出物對社會、經濟、環(huán)境及倫理方面問題的回應，旨在創(chuàng)造一個更好的世界”。可見，設計學科已經成為一個更為綜合的學科，會“介入”新技術、新商業(yè)、新文化等的創(chuàng)新過程之中。面對新技術、新內容和新服務的應用需求，設計學科知識體系的外延日益擴大，與其強調知識儲備，不如不斷提高持續(xù)學習的能力，實踐中涉及哪個領域，就得去學習這個學科的相關知識。在教育層面，國內外促進學科交叉和融合的探索也越來越明確，“反學科”、“新文科”等策略已廣為人知并付諸實踐。

當前，信息技術作為一種支撐性的技術，已深入到生產生活的各個領域，并深度參與到設計過程中。掌握一定的信息技術，具備基礎編程的能力和計算的邏輯思維對于信息與交互設計師來說，已經成為非常必要的條件。除了信息技術的基礎性特點，多種技術的交叉創(chuàng)新也是整個人工智能時代的特征，這也對設計師理解和把握技術的能力有很高的要求：要想形成引領性和驅動性的創(chuàng)新，設計師對設計對象的技術背景和關鍵問題應該有比較準確的認知，理解其中的主要問題、作用機制和模式，在此基礎上構建起一個基本的問題認知體系，這樣才能更好地識別、選擇、定義設計要解決的問題。

在傳統(tǒng)設計實踐中，尤其是造型設計中，很多技術問題可以封裝成一個大黑箱，只要明確黑箱的輸入和輸出，設計就可以順利地開展。然而，信息時代的創(chuàng)新常?；诙鄠€學科的交叉，比如生物、化學、電子等，在實踐中，一些復雜技術問題仍然需要封裝在黑箱中，但設計師要能夠在一個交叉體系中構建一個黑箱系統(tǒng)而不是大黑箱。黑箱的系統(tǒng)要能夠顯露出各個黑箱之間的“關聯(lián)”和“接口”，系統(tǒng)中黑箱本身的體量越小，接口越細密清晰，就越容易找到交叉的創(chuàng)新點。設計師的知識體系越廣博，越深入，這個黑箱體系就越廣闊，越細密，就越容易找到設計的機會。建立自己的黑箱體系，是每一個愿意為新興技術而設計的信息與交互設計師的關鍵任務。

《設計》：目前世界前沿的信息設計在關注哪些問題？

吳瓊：一是和設計本體有關的問題：現(xiàn)代設計的概念和工業(yè)時代的發(fā)展密切相關，初期階段是為了解決市場經濟下的產品設計問題，然而面向未來，尤其是人類社會發(fā)展中抗解性問題（wickedproblem）的解決，設計還可以發(fā)揮哪些作用？怎樣發(fā)揮作用？面向人工智能等新技術的發(fā)展，設計會有哪些變革？很多設計哲學層面的思考，包括設計社會學、設計政治學等都有新的研究內容和主題。

二是設計的新內容：從信息與交互設計來說，真實世界和虛擬世界的深度融合一直是一個重要的研究內容，這里面有兩個方向，一種是實體世界中深入地嵌入交互，我們的生活環(huán)境變得非常智能;另一個是在虛擬世界的深度沉浸，形成一個 “平行世界”。在新技術的支撐下，這兩個方向都有了新的進展，比如實體交互設計、多通道交互設計、VR與AR等，針對這些新內容的設計研究也是當前的熱點問題。

三是設計的新理念和新方法：面對社會的變革和設計的新問題，新的設計理念和方法也是當前設計領域研究的熱點，比如如何解決系統(tǒng)性的復雜問題，如何利用大數(shù)據(jù)，強大的算法和算力進行設計，如何通過宏觀層面和微觀層面的整合來解決問題，以及如何在較長的時間跨度上進行設計等。

《設計》：信息設計在工業(yè)設計4.0時代呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢？給設計行業(yè)帶來哪些變化？

吳瓊：這里面我覺得有幾個趨勢值得思考：

一是形成引領性創(chuàng)新的機遇，現(xiàn)在技術發(fā)展的特別快，設計需要參與定義技術的應用場景，技術進入人們生活的方式，所以對于原創(chuàng)性的設計是一個非常好的契機。

二是數(shù)據(jù)與智能計算的深度參與。這個前面已經說過了，人機智能的深度協(xié)同是人工智能時代設計的重要特征，這個協(xié)同的深入程度和成效，既取決于計算技術、腦科學技術的進一步提升，也取決于設計師對數(shù)據(jù)和計算的把握，以更好地利用人工智能做出創(chuàng)新性的設計。

三是更廣泛的可持續(xù)發(fā)展目標，可持續(xù)是以更系統(tǒng)、更長遠的人類社會協(xié)調、均衡發(fā)展為目標，這個可持續(xù)不僅僅是自然資源的可持續(xù)，還有社會發(fā)展的可持續(xù)，文化的可持續(xù)，聯(lián)合國提出的17個可持續(xù)發(fā)展目標（圖4）給出明確的論述，指出通過協(xié)同行動消除貧困，保護地球并確保人類享有和平與繁榮，設計應當積極參與這些目標的實現(xiàn)，在這個過程中發(fā)揮重要作用。

近兩年，越來越多的案例表明，人工智能技術正在快速滲透進設計及相關產業(yè)，引發(fā)了從設計思維到流程和方法的巨大變革。人工智能時代的創(chuàng)新設計思維有其自身的特點：一是更為復雜的系統(tǒng)觀，二是在交叉領域中識別問題，三是深度理解數(shù)據(jù)與計算，四是善于構建對交叉領域關鍵技術問題的認知。信息時代，產品、內容和服務構成一個更為復雜的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)成為設計的對象。人工智能時代，設計的過程更注重文化的探究、策略，激發(fā)正向的情感、審美，涉及的內容越來越綜合和多元。設計不僅要處理對象系統(tǒng)的設計問題，還要能在一個更為復雜的社會、經濟和技術的大系統(tǒng)中識別、定義要解決的問題。新的設計定義強調跨學科進行策略性定義和解決問題是人工智能時代的思維特點，人工智能時代的系統(tǒng)思維是一個面向更廣、更深領域的系統(tǒng)化思維，這種系統(tǒng)觀既包括對“人—產品—環(huán)境”的設計對象的系統(tǒng)認知，還包括對所涉及問題的文化、經濟、技術等社會要素發(fā)展趨勢的深入理解。新興技術的創(chuàng)新層出不窮，不同于以往為了解決某一問題而開展的行為，設計需要在對文化、經濟、技術等社會要素深刻理解的基礎之上主動設問，跨越不同領域去識別問題，尋找應用的場景，定義設計的作用域，從新技術的被動感知者變?yōu)樗纬蛇^程中的參與者，引領技術的原始創(chuàng)新，實現(xiàn)設計的新發(fā)展。

《設計》：您認為中國的信息設計有哪些特點？應該著重解決什么問題？

吳瓊：在當前的世界變局中，這個問題非常有意義。相比其他設計領域，作為一個新興學科，中國的信息與交互設計起步較早，并且隨著中國社會的發(fā)展，尤其是中國互聯(lián)網經濟和應用的發(fā)展，有很多獨有的問題、實踐經驗和方法。中國的信息交互設計的最大特點就是基于本土的問題的設計理論、經驗和實踐方法。如前面所說，設計是一門實踐性學科，要解決實際問題，所以中國的信息與交互設計必須要能夠面向中國數(shù)字化產業(yè)及社會的問題提出解決方案，形成自己在世界的信息與交互設計領域的獨特貢獻。

另外，人工智能發(fā)展進入新的階段，世界主要發(fā)達國家把發(fā)展人工智能作為提升競爭力的重大戰(zhàn)略，積極布局。人工智能不僅深刻地改變了設計的內容、流程和方法，還通過計算重新定義了人與機器的關系，積極應對人工智能時代的機遇和挑戰(zhàn)是一項艱巨的任務，也是令人摩拳擦掌的良機。

《設計》：您認為，在“百年未有之大變局”的背景下，信息設計應該發(fā)揮怎樣的作用？

吳瓊：我覺得設計的新定義特別好，“設計是通過其輸出物對社會、經濟、環(huán)境及倫理方面問題的回應，旨在創(chuàng)造一個更好的世界。”信息設計也必然如此，從狹義學科層面來說，要引導技術的應用，消除信息技術帶來的一些不確定性及給人類帶來的潛在的負面影響，服務于人們的美好生活和未來的社會發(fā)展。

《設計》：信息設計專業(yè)的畢業(yè)生都在哪些領域發(fā)展？請介紹一兩個今年的優(yōu)秀畢業(yè)設計作品。

吳瓊：互聯(lián)網公司的比例很高，還有一些行業(yè)數(shù)字化、智能化升級的部門，比如軟件行業(yè)、家電行業(yè)、媒體行業(yè)等。近幾年信息與交互設計學生的畢業(yè)設計中有很多優(yōu)秀的作品，既有回應社會生產生活需求的產品、應用和服務系統(tǒng)，也有基于新技術的創(chuàng)新設計、藝術裝置;形式上從虛擬、實體到空間也有很多探索。

我介紹兩個今年我指導的學生作品，一個是孟軒竹的畢業(yè)設計《織光 | ClothLight》（圖5），這個作品是一組結合電子織物材料的可交互燈具裝置，在裝置中，與電子元件相集成的織物能夠檢測用戶的觸摸行為，用戶通過與織物特性相關的交互方式，控制裝置中燈光參數(shù)的改變。在交互過程中，光與織物的情感認知屬性的結合能夠引導人們產生溫暖感等情感體驗，并且織物自身的物理狀態(tài)與材質語義能夠暗示裝置的交互方式。這個作品結合電子織物的信息輸入能力和對觸覺交互材料語義的研究，探索了傳統(tǒng)織物數(shù)字化發(fā)展的可能性。而且，作品將關注的重點放在織物本身的物理屬性與材料特性上，使用符合電子織物材料狀態(tài)的操作進行交互，是基于電子織物的交互設計的一個有益探索。

另一個是姜嘉琪的畢業(yè)設計《用于尺八演奏的穿戴式電子音樂控制》（圖6），這個作品是一個穿戴式電子音樂控制器。電子樂器領域有一個被廣泛討論的“透明度問題”，即對傳統(tǒng)樂器來說，演奏者的動作和所產生的聲音之間具有直觀的映射，而電子樂器的聲音與觸發(fā)聲音的動作是分離的，這可能使觀眾感到迷惑，是一個不透明的心理映射。這個作品運用清華大學化學系張盈盈老師團隊的碳化蠶絲的應變傳感器記錄了演奏者細微的手指動作，并將之做為電子音樂部分的控制器，實現(xiàn)了一位演奏家同時演奏傳統(tǒng)樂器和控制電子音樂的效果，同時，還運用參數(shù)化設計的方法設計了一個在手臂上的可穿戴結構，同樣使用所記錄的手指動作做為其輸入，控制可穿戴結構上的光纖變化，形成藝術化的視覺反饋，為電子音樂的創(chuàng)作與演奏創(chuàng)造了一個全新的體驗。

這兩個作品基于真實問題和具體需求進行設計，積極探索新材料、新技術、新方法的使用，難能可貴的是，在創(chuàng)作中沒有囿于新技術的應用方式，在情感化設計、示能性設計和形態(tài)與結構設計上都有很多深入的研究。

《設計》：請分享幾個您認為精彩的“信息設計”案例。

吳瓊：先說幾個大家熟悉的精彩設計：iPhone，Google earth，微信，抖音。我覺得這幾個產品不僅本身是極佳的設計作品，為受眾提供了優(yōu)秀的用戶體驗，還能夠開啟或引領新的應用或標準，對同類型產品有巨大的影響。

再介紹兩個我自己比較喜歡的作品。一個是由兩位葡萄牙設計師Pedro M. Cruz 和 Penousal Machado設計的可視化設計作品“visualizing empires decline”（圖7）。這個作品使用四個細胞有絲分裂的過程描述了從18世紀到 19 世紀西方四個帝國領土的變化過程。整個作品運用隱喻的手法、極簡的形式描述了隨著時間發(fā)展的變化過程，圖形、動態(tài)和音樂的結合非常自然，對繁復的舍棄，對關鍵內容的把握非常精到，時間要素是信息與交互設計相比傳統(tǒng)設計的一個特征性要素，這個作品給了我很多啟示。

還有一個是由美國麻省理工學院媒體實驗室觸摸媒體小組開發(fā)的“inFORM”的顯示裝置（圖8）。這個裝置利用實體矩陣在真實世界中形成三維的顯示，還能讓遠程的交互操作借助實體矩陣作用到真實的物品上，它反映了實體交互的核心內容，即通過實體的、有形的方式與數(shù)字內容進行交互。裝置所呈現(xiàn)的真實和虛擬之間的連接，遠程的物理交互方式讓人印象深刻，也讓人感受到未來信息與交互設計發(fā)展的無限潛能。