胡子崟 唐昌喬

關鍵詞：人工智能 設計 融合 學科交叉 藝術與科技

引言

在新技術飛速發(fā)展的新時代下，設計學科也在迎來一場悄無聲息的轉換與變革，“設計”一詞正在被重新定義。隨著近幾年國內越來越多的企業(yè)開始利用人工智能完成設計業(yè)務，人工智能不再單獨作為一種高新科技而存在，而是廣泛地參與設計行業(yè)中，形成多學科交叉、科技與設計互融的新局面。這對于設計學科來說是具有創(chuàng)造性意義的。每個不同時代新技術的出現(xiàn)，都能為設計帶來新的變革和發(fā)展，都能在不同程度上重新定義設計學學科。飛速發(fā)展的新時代促使設計方法、設計需求發(fā)生變化，設計學科變成了一門綜合性的學科。在此背景下，人工智能等新技術參與設計無疑會極大地豐富了設計方法、促進設計學科的交叉發(fā)展，從而再次推動新一輪的設計變革。設計融合跨學科教育和科研合作，既是基于技術高速發(fā)展做出的自主選擇，也是未來設計學科的大勢所趨。因此，梳理人工智能等新興技術與設計學科的發(fā)展現(xiàn)狀，結合時代背景提出新興技術結合設計的思考，從而適應時代的發(fā)展需求是很有必要的。

一、國內人工智能與設計學科發(fā)展概述

（一）國內人工智能的發(fā)展

在人工智能技術開發(fā)和市場應用領域，中國已進入國際前沿發(fā)展群體，呈現(xiàn)出“中美”聯(lián)合引領世界發(fā)展的局面。但從科技產(chǎn)出、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和行業(yè)應用等方面情況來看，中國人工智能的總體發(fā)展水平與美國比仍有差距，但已經(jīng)超過英、日、德、法等發(fā)達國家[1] 。

與國外人工智能技術的領頭羊企業(yè)相比，中國企業(yè)整體的技術還較差，在專利申請方面也落后于國內高校及研究機構，甚至是被公認為人工智能行業(yè)巨頭的騰訊、阿里巴巴和百度，在人才、論文和專利方面的表現(xiàn)都不甚可觀，而他們的競爭對手IBM、微軟和谷歌等企業(yè)，無論從哪項指標、哪個方面上看都在世界上處于領先位置。高盛的《中國人工智能的崛起》報告中發(fā)現(xiàn)，雖然中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭的研發(fā)投入占銷售額比重并不比美國低很多，但研發(fā)投入的絕對量差距非常顯著[2] 。總體來說，中國雖然已成為世界第二大人工智能生態(tài)系統(tǒng)，但和美國相比差距仍然較大。

（二）國內設計學科的發(fā)展

國內設計學科的發(fā)展和革新總體上看可分為兩個方面。一方面，從設計理念和思維上說，中國設計學科的發(fā)展開始于二十世紀五十年代，在工業(yè)和科技的不斷發(fā)達和革新之中，九十年代中期，計算機技術的出現(xiàn)為數(shù)字化設計提供了技術支撐。技術的革新為打破傳統(tǒng)的設計思維和理念提供了必要的條件。另一方面，從設計方式和工具上說，隨著計算機技術的普及，設計學科的設計方式有了新的變化，逐漸由傳統(tǒng)的手繪創(chuàng)作走向了數(shù)字化設計創(chuàng)作，新的技術也給設計師們和設計學科提供了新的結合點。

設計學科發(fā)展到當下，在設計非實體化、設計模式創(chuàng)新和技藝融合的背景下，其需求和考慮因素越來越多，設計的界限越來越模糊且內容更加復雜，加上各種媒體傳播方式不斷涌現(xiàn)，信息交流與交換方式更加多樣，用傳統(tǒng)單一學科的知識和技能，已難以解決現(xiàn)代社會復雜的數(shù)字化生存問題[3] 。各種智能技術的涌現(xiàn)，極大地豐富了設計的表現(xiàn)形式、為設計學科參與現(xiàn)代化建設增添了更加多的可能性。在這個時代及科技背景下，設計學科更加緊密地和科學融合在一起了。

二、人工智能技術參與設計的現(xiàn)狀

在互聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展的時代下，設計不再通過傳統(tǒng)工具進行創(chuàng)作，而是向著專業(yè)化、規(guī)格化和配套化的趨勢發(fā)展。設計工具不再是利用筆墨、顏料、尺規(guī)等工具進行創(chuàng)作，而是利用計算機技術和智能軟件進行制作。設計工具逐漸從實物轉向數(shù)字化，這深刻影響了設計師的設計思維、方式及工作流程。近幾年，在人工智能技術的快速發(fā)展下，設計方式也在發(fā)生變化，重復性的設計工作依靠人工智能技術的輔助變得相對簡單輕易。尤其是在平面設計和產(chǎn)品設計等設計學科中，人工智能的可利用性和可操作性大大提升了。

（一）人工智能技術參與平面設計

設計在人們的印象中，一直是作為一種創(chuàng)意活動的存在。但在設計過程中，有許多工作是具有重復性的。比如在平面設計中，設計師在完成一張海報設計后，可能會保持這個海報設計的版式不變，在此版式的基礎上再進行別的類型的海報設計。這時候，此工作就不再需要設計師發(fā)揮創(chuàng)造性了，直接在此基礎上改動即可。人工智能善于做的正是那些批量化、繁雜的重復性工作。

2018年，阿里巴巴在UCAN會議上推廣了海報設計的人工智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)被命名為“鹿班”?！奥拱唷笔怯砂⒗锇桶椭悄茉O計實驗室自主研發(fā)的一款人工智能“設計師”?；趫D像智能生成技術，鹿班可以改變傳統(tǒng)的設計模式，使其在短時間內完成大量banner圖、海報圖和會場圖的設計，提高工作效率[4] ，如圖1。

該系統(tǒng)可以從多個方面綜合分析賣家商品信息、買家購買傾向等，有效提高淘寶美工設計的工作效率，最終實現(xiàn)智能化平面設計的目標。2016年淘寶“雙十一”活動中，阿里巴巴的“鹿班”人工智能設計師生成了1.7億張橫幅廣告?？梢钥吹剑@一系統(tǒng)在平面設計中的推動效果極為明顯，此系統(tǒng)也在近兩年的應用中設計了大量優(yōu)質的海報。

（二）人工智能技術參與產(chǎn)品設計

在當下科學技術的快速發(fā)展下，產(chǎn)品設計越來越走向與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等高新科技相融合的發(fā)展態(tài)勢，產(chǎn)品設計與制造和高新科技變得越來越密不可分。

麻省理工學院的研究人員日前推出了一種工具，可以自動生成設計原型，并對產(chǎn)品進行智能分析[5] 。下圖為此工具做出的兩個燈具設計。每個燈具有三個燈頭，彎曲和放置在不同的位置。那么哪個有更好的穩(wěn)定性呢？結果是，它們同樣穩(wěn)定。這個智能燈具是由一個智能算法發(fā)現(xiàn)的，兩個算法均為它們設計，如圖2。

研究人員與哥倫比亞大學合作，給設計人員推出了這種新工具。在設計人員過去一年的設計工作的基礎上，這種技術可以優(yōu)化任何產(chǎn)品的設計，如燈、船或扳手;還可用于各種指標，如質量、阻力和應力容差。然后它可以創(chuàng)建該對象的數(shù)十種設計，使每種設計都調整到不同的最佳效率。換句話說，它消除了設計過程中的迭代（即反復執(zhí)行一系列運算步驟，從前面的量依次求出后面的量，從而逼近所需目標或結果）。這說明，人工智能可以應用于消費品和工業(yè)零件的設計和工程，取代人類對產(chǎn)品設計的一些猜測，并增強設計師自身的直覺，從而在不降低精確性的前提下，進行批量化、規(guī)模化的產(chǎn)品設計。

（三）人工智能技術參與服裝設計

早在2017年，美國電商巨頭亞馬遜就已經(jīng)提出了全新的人工智能算法。此算法通過分析大量圖片的風格，結合風格自動生成服裝設計圖，將其應用于服裝設計領域。同樣，在印度的某電商網(wǎng)站中，一款由計算機根據(jù)兩種智能算法設計出來的T恤成了該網(wǎng)站所有服裝產(chǎn)品中的熱門產(chǎn)品。第一種算法可以生成隨機圖像;第二種算法則是先對電商平臺中的所有服裝圖像進行詳細的分析，然后生成與現(xiàn)有服裝的設計風格相似但并不完全相同的設計，如圖3。

可見，在服裝設計學科中應用人工智能技術有利于不斷迎合時尚服裝潮流，充分了解廣大消費者對服裝的愛好和需求，對服裝設計市場進行精準的把控，從而在服裝設計學科當中引起新一輪的技術變革。

三、人工智能技術融合設計學科的思考與展望

（一）人工智能技術融合設計學科的思考

1.人工智能技術與設計師的關系

當新技術開始引領新一輪的變革時，很難不把它與人類的關系考慮在內。目前來說，人工智能技術相對于人類擁有以下幾個優(yōu)勢：首先，它可以在短時間內完成極其繁雜的運算;其次，可以長時間不停地完成同一個設計工作，且不存在消耗精力，使人疲倦的問題;第三，人工智能記憶力好，積累的經(jīng)驗可以被隨時調用;最后，它不會被感情等主觀因素影響設計思路，可以比設計者更公平、客觀地對待每個方案。

但是，人工智能等新技術經(jīng)過不斷完善和發(fā)展，存在的問題也很明顯：我們是否可能過度依賴單一的智能系統(tǒng)，在此過程中失去設計師自己的創(chuàng)造力和獨創(chuàng)性呢？在當今社會，人工智能是一種技術、一種工具，作為我們人類的合作者而存在。但是在不遠的未來，人工智能有沒有可能具有自己的意識，成為真正獨立的創(chuàng)作者，獨自去完成設計任務？通過分析，人工智能技術和設計師之間的關系主要存在以下兩個方面：首先，人工智能技術短期內取代設計師較難。人工智能目前在設計活動中主要應用在電商企業(yè)活動海報的制作上。電商企業(yè)制作大批量活動海報的目的一般是促銷產(chǎn)品，推動消費，而這種海報的文化底蘊和美學價值則變得次要了。因此，像“鹿班”這種人工智能設計師可以在目前被使用到批量海報的設計制作當中，接替小部分的設計工作。但其想在一段時間內完全替代設計師的工作是非常難的;其次，人工智能想要取代設計師，需具備更加智能的深入分析能力。當下的人工智能設計工具通常都是針對簡單的設計需求和目標進行設計，設計師創(chuàng)造性解決問題的能力是人工智能技術沒有的。具有人類獨特的創(chuàng)造性，且具備更加智能、深入分析復雜需求的能力，是將來人工智能能夠獨立完成設計活動，充當設計師角色必須具備的能力。

在當今的倫理道德社會中，包括人工智能在內的所有新技術都應該以人為中心，以人類的意志為驅動。換句話說，人工智能和其他新技術的發(fā)展必須由人類來引導。設計中融入人工智能等新技術的目的是為了造福人類、為人類做貢獻、使人類的設計活動更加便利，而并非替代人類[6] 。因此，在當下的設計活動中，設計師體現(xiàn)的文化底蘊、創(chuàng)新能力、前瞻性的思路和創(chuàng)作手法如何被人工智能吸收、融入;人類的設計活動所體現(xiàn)出來的文化內涵、藝術性和美學理論支撐如何與人工智能等新技術有機相結合，都是亟需進一步考慮和解決的問題。

（二）人工智能融合設計學科的展望

1.跨學科教育和科研合作成為設計學科發(fā)展的趨勢

范凌博士說，希望將設計作為一種人文、文化、社會和想象力的學科[7] 。如果說2017年第一份設計和人工智能報告的企圖是把機器智能帶入設計學科和實踐（即“設計人工智能的A面”），那么2018年的報告則是把設計思維、實踐帶入和推動機器智能的嘗試（即“設計人工智能的B面）。

約翰·馬伊達（John Maeda，麻省理工學院媒體實驗室知名教授）一書《簡單化的法則》的副標題就談到：“簡單化 ：設計、技術、生意、生活”的概念。這個概念的核心即：綜合設計、交叉學科思維。

這既是設計專業(yè)的巨大飛躍，也揭示了整個設計學科的發(fā)展趨勢。

通過范凌博士和約翰·馬伊達教授的觀點可以看出，設計學科向內的專業(yè)融合、向外的學科交叉已成為學科發(fā)展的一種趨勢。當代設計方法正在隨著時代和社會的進步不停地變化，傳統(tǒng)的設計思路與方式已經(jīng)不能滿足時代的需要了。二十一世紀的平面設計、產(chǎn)品設計、交互設計、環(huán)境藝術設計等設計學科的發(fā)展不僅需要設計人才，還需要大數(shù)據(jù)、軟件工程、計算機編程、前端設計師及心理學專家等多個領域的專業(yè)人員共同參與進來。

因此，不管是在當前的高校設計教育體系還是在產(chǎn)業(yè)的設計團隊中，參與設計的成員都應具備良好的跨學科的溝通能力和極強的團隊合作精神，同時還需要具備龐大的知識體系和強大的學習適應能力，以給予團隊成員準確及時的反應和回復。此外，人工智能時代要求設計人員具有更加成熟、多方面的系統(tǒng)和大局觀，能在多學科交叉的設計活動中識別問題，能深入理解數(shù)據(jù)和計算，善于構建對跨學科關鍵技術問題的認知。設計融合跨學科教育和科研合作既是基于技術高速發(fā)展做出的自主選擇，也是未來設計學科的大勢所趨。

2.批量化、智能化和數(shù)據(jù)分析更多地體現(xiàn)在設計學科中

技術時代，人在設計領域的主體性隨著技術的興起而逐漸衰退。

在傳統(tǒng)的設計中，設計的工作流程是先在頭腦中構建創(chuàng)意靈感，再使用設計工具進行創(chuàng)作，最后生成出設計作品[8] 。在產(chǎn)品設計和交互設計等現(xiàn)代智能化背景下的設計中，設計師往往遵循發(fā)現(xiàn)問題-分析問題-解決問題的方法進行設計。但是，隨著人工智能等高新科技的不斷發(fā)展和融合，以往的傳統(tǒng)設計過程已逐漸改變。設計師不再是通過用戶抽樣去發(fā)現(xiàn)問題、尋找需求、分析問題從而給出解決方案，而是介入產(chǎn)品的整個生命周期中，在用戶的實際體驗過程中不斷地重新設計、重新優(yōu)化，從而給用戶帶來更加個性化、針對性的服務體驗。

清華大學柳冠中教授的“設計事理學”方法論提到，設計應該考慮到生產(chǎn)過程中的每一環(huán)節(jié)，形成一個有機的設計循環(huán)系統(tǒng)。因此，設計不再是產(chǎn)品生產(chǎn)鏈中的一個獨立部分，而是貫穿整個產(chǎn)品生命周期，以用戶為中心、人工智能賦能的設計循環(huán)。新范式下的設計對象亦發(fā)生了改變。在過去，設計師的目標通常是單一的設計輸出。但在當今人工智能技術的背景下，設計師的目標將不再是局限于單獨的“物”的設計，而是可以直接參與“造物者”的設計，其設計目標將是一條條自動化的生產(chǎn)線，通過參與復雜系統(tǒng)的建設，以此系統(tǒng)的自動化、智能化的設計能力支撐各種產(chǎn)品與服務的智能化和批量化生成。不同于工業(yè)時代的大規(guī)模生產(chǎn)標準化產(chǎn)品的背景，以人工智能為代表的新技術背景下的規(guī)?；傻脑O計成果之間并不完全一致，將呈現(xiàn)出“千人千面”的差異性。

3.設計學科會為未來培養(yǎng)出更多綜合型應用人才

威廉·李德維爾（William Lidwell）等人撰寫的的《通用設計原則》（UniversalPrinciples of Design，Rockport Publishers2003，ISBN-10：1592530079）是最早的跨學科參考書之一，這本著作是從跨學科角度談工業(yè)設計的非常精彩的作品[9] 。王受之教授談到，經(jīng)過赫斯科特（John Heskett）之后四十年的發(fā)展，設計已經(jīng)和其他各種活動融和在一起。比如市場營銷活動、博物館展覽、視頻游戲、復雜的控制系統(tǒng)設計。事實上，我們所看到的各種設計都是各種學科結合在一起的概念和實踐的結晶。在當下社會，沒有人可以精通所有學科，熟知所有領域，成為所有方面的專家，所以設計師除了完成各自方向的設計之外，還不得不尋找進行設計工作所必備的專業(yè)信息和專有技術。

今年一月，國務院學位委員會和教育部發(fā)布通知，決定設置“交叉學科”門類（門類代碼為“14”）[10] 。隨后，包括河北工業(yè)大學、魯迅美術學院、湖北美術學院等數(shù)十所高等院校新增“藝術與科技”專業(yè)，歸在藝術學門類（門類代碼為“13”）下?？梢钥闯?，在設計學科的建立與轉型上，國內已有許多高校對設計學科做出改變，使設計學科向著學科交叉、學科互融的方向前進。

因此，在中國制造向中國設計、中國創(chuàng)造的轉型升級中，設計學學科需要抓住“科技融合設計”的發(fā)展大方向，在設計學科創(chuàng)新研究方面，持續(xù)推動科研合作和以新興技術方法為主導的數(shù)字設計;在設計學科人才培養(yǎng)方面，設計者不但要具有造型基礎、理論基礎，而且還需要具有計算機、人機工程學、互聯(lián)網(wǎng)等交叉學科技術能力，從而更好地為中國的現(xiàn)代化建設服務，造福民生。

結語

與美國有條不紊的設計教育相比，中國的設計學科正在隨著經(jīng)濟模式的轉型而轉型。未來的設計學科教育體系將會是設計與技術深度融合的體系。未來推動設計學科發(fā)展的力量不僅是設計人才，也不僅僅是學科實力，更加會是人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)新興技術。這些新興技術融合下的設計學科將會一起構成未來型設計教育。顯然，在中國邁向社會主義現(xiàn)代化強國的征程中，設計學科與新興科學技術之間的關系值得我們思考。未來的幾十年，將會是科學技術融合設計發(fā)展最快的幾十年。設計學科將成為中國現(xiàn)代化建設的重要組成部分，在科技融合設計的背景下，設計學科將會為國內外全力講好中國故事，推動中國從設計大國向設計強國轉變。

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