劉慧瑩

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);工業(yè)設(shè)計(jì);應(yīng)用

自2006 年深度學(xué)習(xí)算法被提出以來(lái)，人工智能技術(shù)應(yīng)用已取得突破性發(fā)展。數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)和計(jì)算機(jī)硬件的飛速提升，為人工智能技術(shù)發(fā)展提供了充分的“養(yǎng)料”，令人工智能技術(shù)在產(chǎn)業(yè)落地和商業(yè)化發(fā)展上成為了可能。隨著以人工智能為主要代表的工業(yè)4.0 時(shí)代的到來(lái)，人工智能技術(shù)已滲入人們生活及工作的多個(gè)領(lǐng)域，作為與人們生活息息相關(guān)的工業(yè)設(shè)計(jì)，人工智能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已成為現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。

1 人工智能技術(shù)概述

1956 年夏季，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的科學(xué)家首次提出“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，它標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生。人工智能是研究計(jì)算機(jī)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，通過(guò)構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)來(lái)研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作。而人工智能技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電子信息系統(tǒng)，融合哲學(xué)、社會(huì)心理學(xué)等內(nèi)容的一門綜合性很強(qiáng)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。人工智能技術(shù)作為一門新型應(yīng)用型技術(shù)，主要包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)等。人工智能技術(shù)在這幾年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)三大尖端技術(shù)（基因工程、納米科學(xué)、人工智能）之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)被逐漸應(yīng)用到了工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為人們生活提供了許多智能、便捷的產(chǎn)品，以滿足人們對(duì)生活產(chǎn)品的智能行為需求和使用體驗(yàn)[1]。

2 工業(yè)設(shè)計(jì)概述

工業(yè)設(shè)計(jì)起源于1919 年德國(guó)的Bauhaus 學(xué)校，至今已有100 多年。1980 年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)在第十一次年會(huì)上公布了工業(yè)設(shè)計(jì)定義：就批量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受，而賦予材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工、裝飾以新的品質(zhì)和資格。2017 年世界設(shè)計(jì)組織對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)重新定義：工業(yè)設(shè)計(jì)是驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、成就商業(yè)成功的戰(zhàn)略性解決問(wèn)題的過(guò)程，通過(guò)創(chuàng)新性的產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)和體驗(yàn)創(chuàng)造更美好的生活品質(zhì)。在信息化和經(jīng)濟(jì)全球化的當(dāng)代，工業(yè)設(shè)計(jì)日益滲透到人們社會(huì)生活的各個(gè)方面，作為面向現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工業(yè)設(shè)計(jì)是以工業(yè)產(chǎn)品為主要對(duì)象，綜合運(yùn)用科技成果、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化和美學(xué)等知識(shí)，對(duì)產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)及包裝等進(jìn)行整合優(yōu)化的集成創(chuàng)新活動(dòng)。工業(yè)設(shè)計(jì)作為連接商業(yè)和用戶的載體，不斷向用戶傳遞著企業(yè)的價(jià)值理念和服務(wù)宗旨，其所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧莿?chuàng)新的探索者。未來(lái)，一定是通過(guò)設(shè)計(jì)讓科技變得更有人情味兒;通過(guò)設(shè)計(jì)，讓科技變得更加人性化、更加易用、成本更低，真正服務(wù)于用戶，這才是工業(yè)設(shè)計(jì)在未來(lái)的真正價(jià)值。探索“科技+ 設(shè)計(jì)”的具體應(yīng)用，利用科技不斷放大設(shè)計(jì)的邊界，是未來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要使命。

3 人工智能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

設(shè)計(jì)服務(wù)于用戶的產(chǎn)品是工業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的。近年來(lái)，由于人工智能等前沿技術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)的相結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)了制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新思維，掀起了一輪聲勢(shì)浩大的工業(yè)設(shè)計(jì)變革浪潮，同時(shí)引發(fā)了公眾對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展瓶頸和未來(lái)發(fā)展的深度思考。將人工智能技術(shù)融入工業(yè)設(shè)計(jì)，堅(jiān)持以用戶體驗(yàn)為核心，以市場(chǎng)與技術(shù)的迭代更新為導(dǎo)向，在充分考慮產(chǎn)品的使用環(huán)境、場(chǎng)景、人群、文化、商業(yè)模式等因素的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出更加符合用戶需求的智能化、個(gè)性化產(chǎn)品將是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。

現(xiàn)今社會(huì)正處在飛速發(fā)展之中，人們普遍注重效率、體驗(yàn)和情感，伴隨用戶需求的多樣化，工業(yè)設(shè)計(jì)需要不斷的創(chuàng)新與提升。為給用戶打造更加便捷、舒適的全新生活方式，更需要設(shè)計(jì)師不斷創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。人工智能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義主要在于兩個(gè)方面：首先，對(duì)設(shè)計(jì)師本身而言，利用人工智能技術(shù)能讓設(shè)計(jì)師快速了解和準(zhǔn)確掌握客戶需求，創(chuàng)造出更有想象力的產(chǎn)品，更好地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì);其次，對(duì)于產(chǎn)品和用戶來(lái)說(shuō)，利用人工智能技術(shù)可以提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)價(jià)值，不僅使產(chǎn)品在造型、功能、結(jié)構(gòu)和材料等方面更加科學(xué)、合理，省去不必要的功能以及材料，又能使產(chǎn)品的整體美與社會(huì)文化功能得到大幅提升，同時(shí)還能有效增加用戶對(duì)產(chǎn)品使用體驗(yàn)的良好認(rèn)同感[2]。人工智能技術(shù)不僅給工業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的改變和經(jīng)濟(jì)效益，還給人們的生活帶來(lái)了諸多變化和便利。伴隨人工智能技術(shù)的日益成熟，其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也將不斷擴(kuò)大。

4 人工智能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用思路

隨著社會(huì)的發(fā)展，人工智能技術(shù)已逐漸走進(jìn)并融入人們的生活，計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)等在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。

4.1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)視覺(jué)實(shí)際是一種生物感官模擬器，通過(guò)視覺(jué)技術(shù)來(lái)模擬人類眼球的工作狀態(tài)。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。在進(jìn)行視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，攝像頭將所采集到的圖像轉(zhuǎn)化為一種圖形信號(hào)，這種信號(hào)會(huì)交由專用的圖像處理器進(jìn)行信息處理，處理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)圖像的分布情況及物體的大小、亮度、顏色等信息，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，之后圖像處理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些信號(hào)進(jìn)行目標(biāo)特征分析工作。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)的價(jià)值主要表現(xiàn)為：可視化和交互性。具體而言，可視化有助于把產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)模型與實(shí)際世界重疊，從而增強(qiáng)設(shè)計(jì)師的現(xiàn)實(shí)視覺(jué)感受;交互性則表現(xiàn)為設(shè)計(jì)師可以借助計(jì)算機(jī)視覺(jué)界面進(jìn)行信息交流，通過(guò)交互式的溝通，修改設(shè)計(jì)模型、協(xié)同創(chuàng)作產(chǎn)品、進(jìn)行數(shù)字優(yōu)化體驗(yàn)等，提升設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與理解。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)最基本的特點(diǎn)就是提高生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，可將計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用在一些不適于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境中或者人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合中，用計(jì)算機(jī)視覺(jué)來(lái)替代人工視覺(jué)。如太空航行器和深海探測(cè)器的設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)能幫助設(shè)計(jì)師架起時(shí)空的望遠(yuǎn)鏡，打破被局限在固定空間中的物理邊界，讓設(shè)計(jì)師在進(jìn)行創(chuàng)作時(shí)有身臨其境的感受。由于計(jì)算機(jī)視覺(jué)擁有可嵌入性，可以與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，因此可以為設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)更多設(shè)計(jì)可能性提供技術(shù)上的支持。在工業(yè)設(shè)計(jì)向數(shù)字化發(fā)展的大背景下，受人矚目的無(wú)人駕駛汽車就是交通工具與人工智能技術(shù)相結(jié)合的典型設(shè)計(jì)案例[3]。設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)，將計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)控制等技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別和跟蹤對(duì)象，捕獲工作環(huán)境與運(yùn)動(dòng)空間，讓設(shè)計(jì)的汽車產(chǎn)品在物理世界和數(shù)字世界之間保持實(shí)時(shí)連通，以實(shí)現(xiàn)汽車的無(wú)人智能駕駛功能。

4.2 機(jī)器學(xué)習(xí)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

機(jī)器學(xué)習(xí)是研究實(shí)現(xiàn)人怎樣使用計(jì)算機(jī)模擬或類學(xué)習(xí)活動(dòng)的科學(xué)技術(shù)，是人工智能中最具智能特征、最前沿的技術(shù)研究領(lǐng)域之一。自20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，機(jī)器學(xué)習(xí)作為實(shí)現(xiàn)人工智能的途徑，在人工智能界引起了廣泛的興趣，特別是近十幾年來(lái)，機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究工作發(fā)展很快，已成為人工智能技術(shù)研究的重要課題之一。未來(lái)機(jī)器學(xué)習(xí)將在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橐粋€(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是否具有學(xué)習(xí)能力已成為其是否具有“智能”的標(biāo)志[4]。

傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)往往依賴手工建模，存在工作量大、設(shè)計(jì)成本較高、以往模型內(nèi)部的幾何形狀、關(guān)系等知識(shí)得不到重復(fù)利用等問(wèn)題。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，憑借機(jī)器學(xué)習(xí)提供的支持，就能有效解決上述問(wèn)題，這將有助于設(shè)計(jì)師快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)建模，大幅降低傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)中的人工工作量和經(jīng)濟(jì)投入成本。機(jī)器學(xué)習(xí)的好處之一就是確保設(shè)計(jì)師使用更少的時(shí)間和費(fèi)用來(lái)完成給定的設(shè)計(jì)任務(wù)。在工業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)建立機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，可以幫助設(shè)計(jì)師完成比較繁瑣的數(shù)據(jù)搜集和整理工作，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供實(shí)時(shí)的決策和支持，協(xié)助設(shè)計(jì)師完成產(chǎn)品方案的初步設(shè)計(jì)。具體而言，設(shè)計(jì)師只需要定義一些簡(jiǎn)單的條件，機(jī)器學(xué)習(xí)就會(huì)在后臺(tái)運(yùn)行，為設(shè)計(jì)師提供即時(shí)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)反饋參考信息。工業(yè)設(shè)計(jì)方案的評(píng)定涉及到很多領(lǐng)域的知識(shí)，包括美學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、社會(huì)心理學(xué)、加工制造工藝學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué)等，通過(guò)采用機(jī)器學(xué)習(xí)中的專家系統(tǒng)，可以獨(dú)立完成對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)方案的綜合科學(xué)評(píng)判，以減少人為因素對(duì)評(píng)定結(jié)果的影響，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的最優(yōu)化選擇。

4.3 自然語(yǔ)言處理在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

人類語(yǔ)言經(jīng)過(guò)數(shù)千年的發(fā)展，已經(jīng)成為一種微妙的交流形式，承載著豐富的信息，這些信息往往超越語(yǔ)言本身。自然語(yǔ)言處理成為填補(bǔ)人類通信與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鴻溝的一項(xiàng)重要技術(shù)。自然語(yǔ)言處理是指利用人類交流所使用的自然語(yǔ)言與機(jī)器進(jìn)行交互通訊的技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，即是計(jì)算機(jī)接受用戶自然語(yǔ)言形式的輸入，并在內(nèi)部通過(guò)人類所定義的算法進(jìn)行加工、計(jì)算等一系列操作，以模擬人類對(duì)自然語(yǔ)言的理解，完成用戶所期望的結(jié)果。正如機(jī)械解放人類的雙手一樣，自然語(yǔ)言處理的目的在于用計(jì)算機(jī)代替人工來(lái)處理大規(guī)模的自然語(yǔ)言信息。

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師的服務(wù)對(duì)象是用戶，如何為用戶提供更加科學(xué)、合理、個(gè)性化的產(chǎn)品，是每位設(shè)計(jì)師都需要面對(duì)的問(wèn)題[5]。情感分析和個(gè)性化推薦作為日常生活中常見(jiàn)的自然語(yǔ)言處理應(yīng)用，可以讓設(shè)計(jì)師從大量的用戶數(shù)據(jù)中識(shí)別和分析相關(guān)產(chǎn)品反饋信息，依據(jù)大數(shù)據(jù)和歷史行為記錄分析，預(yù)測(cè)出用戶對(duì)使用產(chǎn)品的評(píng)價(jià)或偏好，以達(dá)到對(duì)用戶意圖的精準(zhǔn)理解和快速匹配，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)服務(wù)，最終做到提升用戶粘性的目的。機(jī)器翻譯屬于自然語(yǔ)言信息處理的一個(gè)分支，能夠?qū)⒁环N自然語(yǔ)言自動(dòng)生成為另一種自然語(yǔ)言又無(wú)需人類幫助的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。伴隨通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展、信息的急劇增加，以及工業(yè)設(shè)計(jì)國(guó)際交流合作的愈加緊密，機(jī)器翻譯能讓設(shè)計(jì)師更高效、低成本的跨越語(yǔ)言交流的障礙，快速準(zhǔn)確地了解相關(guān)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各類信息。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息量的不斷增加，為設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)師需要獲取更多的設(shè)計(jì)知識(shí)。傳統(tǒng)的搜索引擎技術(shù)已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)師越來(lái)越高的需求，而作為自然語(yǔ)言處理應(yīng)用之一的自動(dòng)問(wèn)答技術(shù)，成為解決這一問(wèn)題的有效手段[6]。在設(shè)計(jì)師提出相關(guān)設(shè)計(jì)知識(shí)問(wèn)題后，自動(dòng)問(wèn)答技術(shù)在正確計(jì)算分析設(shè)計(jì)師所提問(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)抽取其中關(guān)鍵的信息，在已有的語(yǔ)料庫(kù)或者知識(shí)庫(kù)中進(jìn)行檢索、匹配，將獲取到的答案反饋給設(shè)計(jì)師，以滿足設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)的需求?？梢哉f(shuō)自然語(yǔ)言處理適應(yīng)了大數(shù)據(jù)時(shí)代的工業(yè)設(shè)計(jì)需求，彌補(bǔ)了人類交流（自然語(yǔ)言）與計(jì)算機(jī)理解（機(jī)器語(yǔ)言）之間的差距，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在理解自然語(yǔ)言上像人類一樣的智能化夢(mèng)想。未來(lái)，自然語(yǔ)言處理在工業(yè)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，將使設(shè)計(jì)師可以面對(duì)更加復(fù)雜的情況、解決更多的問(wèn)題，更有目的性地對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代，從而設(shè)計(jì)出更加符合用戶喜好、審美和使用需求的產(chǎn)品。

4.4 機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的一項(xiàng)高新技術(shù)。機(jī)器人并不是在簡(jiǎn)單意義上代替人工的勞動(dòng)，而是綜合了人的特長(zhǎng)和機(jī)器特長(zhǎng)的一種擬人的電子機(jī)械裝置，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，從某種意義上說(shuō)它也是機(jī)器進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物。

眾所周知，機(jī)器人的內(nèi)外部都有各種傳感器，如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)，還包括效應(yīng)器，可以使手、腳、長(zhǎng)鼻、觸角等動(dòng)起來(lái)。早期的機(jī)器人技術(shù)難以滿足實(shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)的需求，但隨著科技水平的不斷提高，機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用日益豐富。機(jī)器人能夠模擬人類思維方式來(lái)解決工業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，通過(guò)自動(dòng)發(fā)出類似基于人類的各種行為控制指令，在無(wú)人工干預(yù)的前提下自動(dòng)做出并實(shí)施正確決策[7]。由于機(jī)器人具有質(zhì)量穩(wěn)定、速度可調(diào)節(jié)、抗疲勞等優(yōu)勢(shì)，它能輔助設(shè)計(jì)師完成對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各種常規(guī)操作程序，還能替代設(shè)計(jì)師完成危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作任務(wù)。與傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)相比，在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)，能夠有效地降低設(shè)計(jì)產(chǎn)品的故障率，提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本，預(yù)防惡劣工作環(huán)境對(duì)設(shè)計(jì)師造成的傷害，減輕設(shè)計(jì)師的工作壓力，大幅提高工業(yè)設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量。如先進(jìn)海洋機(jī)器人的引進(jìn)，可以使深海探索成為可能，為設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)提供更多的真實(shí)場(chǎng)景;多功能無(wú)人地面機(jī)器人的使用，可以取代設(shè)計(jì)師在風(fēng)險(xiǎn)較大的工作場(chǎng)所執(zhí)行危險(xiǎn)任務(wù)，完成更多復(fù)雜的作業(yè)。伴隨機(jī)器人技術(shù)的逐漸成熟，使得設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)潛能被不斷發(fā)掘，與此同時(shí)借助機(jī)器人技術(shù)，設(shè)計(jì)師的奇思妙想也不再是天馬行空，而是變得更加易于實(shí)現(xiàn)，這將有助于設(shè)計(jì)師更快、更好地構(gòu)建產(chǎn)品，加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新步伐。

4.5 生物識(shí)別技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

生物識(shí)別技術(shù)是利用生物個(gè)體自身?yè)碛械?、并且能夠唯一識(shí)別其身份的生理特征或者行為特征，將光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等技術(shù)手段與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行身份自動(dòng)辨識(shí)或認(rèn)證的數(shù)字化識(shí)別技術(shù)。生物識(shí)別系統(tǒng)一般由信息采集、信息數(shù)據(jù)庫(kù)、信息特征提取、信息匹配識(shí)別等部分組成。其中指紋識(shí)別技術(shù)因具有唯一性、終生不變性、安全性、可靠性、非侵害性等特性，已成為工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的生物識(shí)別技術(shù)之一。

生物識(shí)別技術(shù)的出現(xiàn)提升了人們對(duì)產(chǎn)品功能的要求，方便快捷的操作體驗(yàn)是工業(yè)設(shè)計(jì)的重要前提，利用生物識(shí)別技術(shù)可以建立起人機(jī)之間的感性認(rèn)知與交互功能，用戶在進(jìn)行操作時(shí)，只需輕輕一按或眼睛一眨、或輕聲一說(shuō)，即可完成操作[8]。生物識(shí)別技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要從安全性、易操作性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。如當(dāng)下，人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下，具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點(diǎn)。根據(jù)富士通方面的數(shù)據(jù)，虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤識(shí)別可能為1/1500000，而蘋果TouchID 的錯(cuò)誤識(shí)別可能為1/50000，虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確率高達(dá)當(dāng)前指紋識(shí)別的三十倍，且虹膜識(shí)別屬于非接觸式的識(shí)別，識(shí)別方式非常方便高效。此外，虹膜識(shí)別還具有唯一性、穩(wěn)定性、不可復(fù)制性、活體檢測(cè)等特點(diǎn)，綜合來(lái)看，安全性能上虹膜識(shí)別占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，安全等級(jí)來(lái)說(shuō)是目前生物識(shí)別中最高的。因此，在未來(lái)虹膜識(shí)別將會(huì)憑借其超高的精確性和使用的便捷性、安全性，被設(shè)計(jì)師廣泛地應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)之中。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，生物識(shí)別技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中將擁有更為廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，它不僅提高了人們生產(chǎn)生活的效率，同時(shí)也給人們的生活增添了更多的趣味。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前人工智能技術(shù)已進(jìn)入快速發(fā)展階段，以人工智能技術(shù)為代表的高新技術(shù)開(kāi)辟了工業(yè)設(shè)計(jì)的嶄新領(lǐng)域，為未來(lái)產(chǎn)品設(shè)計(jì)注入了新的動(dòng)力。人工智能技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)的共同發(fā)展與相互結(jié)合，將有利于設(shè)計(jì)師擺脫既定的思維框架，借助人工智能技術(shù)提供的各種支持，可以激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感，開(kāi)拓設(shè)計(jì)思路，使他們?cè)O(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更加多樣化與全面化。文章針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討與研究。筆者認(rèn)為，隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用也將會(huì)越來(lái)越廣，未來(lái)借助人工智能技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)造出更多經(jīng)濟(jì)、便捷、舒適的智能化產(chǎn)品，以滿足人們對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求和定制化要求，從而更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)為用戶服務(wù)的理念與宗旨。