關鍵詞：智能設計；素養(yǎng)力；跨學科力；社會力

《設計》 蔡新元

《設計》：由華中科技大學光影交互服務技術文化和旅游部重點實驗室發(fā)起成立、全國300 多所高校和行業(yè)相關重點企業(yè)加入的“中國人工智能藝術教育協(xié)同創(chuàng)新平臺”主要具備哪些功能？將開展哪些方向的研究開發(fā)和協(xié)同創(chuàng)新？在推動國內數(shù)字化人才培養(yǎng)，加強AI 藝術教育和關聯(lián)產業(yè)的創(chuàng)新與成果轉化方面有何規(guī)劃？

蔡新元：人工智能設計是時代發(fā)展的潮流，引發(fā)了關于設計創(chuàng)作、高校設計人才培養(yǎng)目標、教育教學形態(tài)，以及人機關系乃至整個人類理解方式的變革。隨著AI 的進一步發(fā)展，如何盡可能地為藝術家、設計師與學生提供探索和試驗的新工具和資源，AI 時代背景下設計教育如何變革與創(chuàng)新？設計人才培養(yǎng)的新模式有哪些？擁抱新變革又何以避免負面影響？這些問題值得每個人思考。

中國人工智能藝術教育協(xié)同創(chuàng)新平臺是華中科技大學光影交互服務技術文旅部重點實驗室發(fā)起成立的一個致力于推動全國高校藝術設計教育與人工智能技術融合發(fā)展的協(xié)作組織，截至目前已經有345 所大專院校報名加入，使命是建設全國高校人工智能藝術教育協(xié)作網(wǎng)絡，推動人工智能時代藝術設計學科教育的觀念、課程、工具與實踐的進化，培養(yǎng)具有中國式現(xiàn)代化觀念、能夠駕馭人工智能技術和現(xiàn)代藝術設計方法的新一代藝術家與設計師。我們希望集結這樣一個平臺，通過“AI+ 課程”“AI+ 實踐”“AI+ 科研”三維度，開設教材編寫、工作營實踐、基金申報、項目實操、學者訪問等路徑，將提升教育體系中教師這一主體的研究能力作為支點，來推動人工智能語境下中國藝術教育的發(fā)展。

目前所發(fā)布的ArtI Designer 超級藝術計算平臺屬于協(xié)同創(chuàng)新平臺第一個階段的產物，我們正在圍繞人工智能藝術教育協(xié)同創(chuàng)新平臺，推進全國大學生人工智能藝術大賽（ArtI Competition）、全國高校人工智能藝術大展（ArtIExhibition）和全國人工智能藝術大會（ArtI Yangtze Forum）等多個事項來構建一個中國人工智能藝術教育的生態(tài)場。

現(xiàn)如今，在科技迅速發(fā)展的時代，亟須結合人工智能新背景、新生產力、新應用場景進行人才培養(yǎng)目標調整，要培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型、復合型人才，面向國家創(chuàng)新需求，培養(yǎng)集“交叉知識背景、創(chuàng)新實踐能力、學科專業(yè)素養(yǎng)”于一體的藝術設計專業(yè)拔尖人才?；谶@個目標我們已經開展以“大國巨匠·科學家精神繪本書系”為依托的人工智能藝術創(chuàng)作實踐，該書系以水墨、水彩、油畫版畫等多種風格描摹出35 位榮獲“國家最高科學技術獎”的科學家從童顏到鶴發(fā)，躬身科研的珍貴圖像（圖1）。學生切實地參與到繪本出版的全流程中，一方面，將教學從課堂延展至社會生產，以多樣化教學手段為學生開拓思維，另一方面，用創(chuàng)新助力產業(yè)轉型升級，在實踐中推動技術創(chuàng)新及應用發(fā)展，這樣一種“產業(yè)協(xié)同育人”的新模式是人工智能時代知識生產和科技創(chuàng)新模式變革的一次積極實踐。

《設計》：中國首個面向中國藝術教育領域的AI 內容創(chuàng)作平臺——“ArtI Designer 超級藝術計算平臺”日前橫空出世，請您談談該平臺開發(fā)的過程和成立的目標。平臺能為學生、教師和自由創(chuàng)作者提供哪些服務？

蔡新元：2022 年以來，機器學習與深度學習極速發(fā)展，以Diffusion、ChatGPT 為代表的顛覆性AI 應用取得了突破性發(fā)展，也正因如此，2022 年被稱為AIGC 元年。在過去對于人工智能的討論更多地停留在計算機技術層，例如算法、數(shù)據(jù)、計算能力等方面。隨著人工智能在生活中的滲透率越來越高，“AI”加速“跑”入人們的生活中并正在全球范圍內影響著各個領域，藝術創(chuàng)作領域也不例外。

對于AIGC 作品的態(tài)度也呈現(xiàn)著兩極分化的現(xiàn)象，一類是全面支持人工智能，認為這是一種創(chuàng)新性的嘗試和實驗，能夠帶來新的藝術表現(xiàn)形式和創(chuàng)作方式，拓展藝術創(chuàng)作的邊界；另一類則是嗤之以鼻的反人工智能，認為人工智能是一種無意義的排列與組合，無法產出有價值的作品，對AIGC 保持著警惕性?！禨cience》雜志的2022 年度十大科學突破評選中，AI 生成內容（AIGC）作為人工智能領域的重要突破也赫然在列，其中引用的圖片是JasonAllen 憑借Midjourney AI 圖像生成器創(chuàng)作的作品《TheatreDopera Spatial 太空歌劇院》（圖2），這幅作品在美國新興數(shù)字藝術競賽中獲得了第一名，這一次的AI 與藝術創(chuàng)作的融合引起了軒然大波，直至今日依舊未平息。但事實上，無論我們對AIGC 是崇尚抑或是反對，它都在重塑我們對創(chuàng)造性對藝術的認識，也正以前所未有的方式改變和推動藝術創(chuàng)作的發(fā)展，因此，如何借助人工智能推進藝術教育的變革與創(chuàng)新成為藝術教育亟須解決的問題。

正是在這樣的一個背景下，我們聯(lián)合武漢超算及武漢人工智能計算雙中心啟動ArtI Designer 超級藝術計算平臺的研發(fā)，本平臺的開發(fā)是對人工智能在藝術教育領域應用的突破性嘗試。ArtI Designer 作為中國首個面向中國藝術教育領域的AI 內容創(chuàng)作平臺，能夠為學生、教師以及自由創(chuàng)作者提供更加高效、智能的藝術設計工具，以應對人工智能時代所提出的各種設計挑戰(zhàn)和需求（圖3）。具體具備以下特征：

首先，完成從教育到職業(yè)的閉環(huán)。平臺包含“基礎-專業(yè)- 開發(fā)者”三大模式，涉及 AI 繪畫與造型藝術、AI攝影與圖像藝術、AI 裝置與公共藝術、AI 建筑與景觀設計、AI 環(huán)境與室內設計、AI 時尚與服飾設計、AI 平面與視覺設計、AI 產品與交互設計、AI 視頻與游戲設計9 大類別，融入藝術設計全學科，為學生、老師、自由創(chuàng)作者提供精準化、多樣化的服務供給。

其次，搭載超強算力。整合算力資源，與武漢超算中心、武漢人工智能計算中心雙中心開展技術協(xié)作與知識共享，為平臺注入150P 云計算資源，以支持平臺的計算需求，為用戶高效創(chuàng)作提供算力支持。

再次，呈現(xiàn)全中文系統(tǒng)。平臺提供全中文用戶界面，基于多模態(tài)深度語義理解，語義知識結構化，實現(xiàn)無障礙描述詞輸入；自主獨立運行，突破網(wǎng)絡限制與壁壘，為用戶自由訪問與使用提供了可能性。

最后，構建綜合生態(tài)場。打造中國人工智能藝術教育的課程、交流、展示、交易多模塊融合系統(tǒng)，為學生、教師和自由創(chuàng)作者提供全方位的支持，促進知識共享，推動藝術和科技的融合，為中國的人工智能藝術教育生態(tài)系統(tǒng)注入新的活力。

《設計》：智能設計的發(fā)展歷程是怎樣的？它與傳統(tǒng)設計有哪些區(qū)別和聯(lián)系？

蔡新元：智能設計的發(fā)展歷程可以追溯到人工智能技術的興起。1956 年，美國達特茅斯學院舉辦了一次歷史性的會議，約翰·麥卡錫、馬文·閔斯基、克勞德·香農等學者聚在一起，討論用機器來模仿人類學習以及其他方面的智能，“artificial intelligence（人工智能）”的概念被首次提出，這次會議標志著人工智能作為一個獨立的學科正式誕生。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，人們開始嘗試將人工智能技術應用于設計領域。例如，20 世紀80 年代，專家系統(tǒng)的代表CAD（Computer Aided Design），計算機輔助設計被廣泛應用于設計領域，所謂專家系統(tǒng)即一種模擬人類專家解決特定領域問題的計算機程序系統(tǒng)，它通過知識推理與判斷，來模擬人類專家的決策過程，本質上是由知識驅動的。大數(shù)據(jù)時代的到來與計算能力的提升推動著人工智能逐步由知識驅動轉向數(shù)據(jù)驅動。機器學習技術讓計算機從數(shù)據(jù)中“學習”信息，而不再依賴預先設定的方程或模型，這種轉變與人工智能的發(fā)展趨勢是一致的，表明數(shù)據(jù)在人工智能中扮演著越來越重要的角色。到了21 世紀初，隨著深度學習技術的興起，智能設計取得了突破性的進展。深度學習技術讓機器自動學習和優(yōu)化設計參數(shù)，極大地提高了設計的效率和精度。通過對人腦的模擬，幫助智能設計系統(tǒng)更好地理解數(shù)據(jù)和進行決策。人工智能的應用范圍不斷擴大，在智能家居、智能交通、智能制造等各個應用層面都產生了顯著的影響，其對于設計的影響也就不言而喻了。

過去技術作為一種權力來輔助設計師，在權力加持下，設計師獲得身份的認同感，傳統(tǒng)的設計過程往往由專業(yè)設計師主導。而當人工智能介入后，極大地降低了技術準入的門檻，精英對藝術的壟斷宣告終結，非專業(yè)設計人員同樣可以參與到設計創(chuàng)新中。以往由技術所構建的壁壘正在逐漸被打破，設計變得“民主化”，并且回歸到根本上來，即創(chuàng)意和審美。2011 年發(fā)射的JUNO號探測器，飛越了16 億公里，于2016 年抵達了遙遠的木星，我利用JUNO 號發(fā)回的數(shù)百張壯美的木星影像，訓練出一個極富創(chuàng)意能力的人工智能系統(tǒng)，并利用這個數(shù)字創(chuàng)意系統(tǒng)，設計了《木星》系列服裝（圖4）。我本身是沒有系統(tǒng)地學習過服裝設計的，但是我使用AIGC 在短時間內就產出了成百上千個服裝設計的創(chuàng)意，創(chuàng)造出遠超慣常的視覺效果。這些原本數(shù)百小時才能做出的服裝設計，在人工智能介入后，只需要幾個小時就可以完成。而我在這個過程中則是需要憑借自身的審美與創(chuàng)意能力在2.4G 的《木星》設計圖紙中去做判斷與挑選。這恰恰說明了人工智能時代下的設計，本質是創(chuàng)意，邊界會消失，工具是語言，而方法則是生成。AI 的介入使得藝術的觀念，主體、對象、程序，藝術家等都產生了顛覆性的變革，它正以前所未有的方式改變和推動藝術創(chuàng)作的發(fā)展，這一現(xiàn)象可以被視為一個全新的藝術范式的誕生。

《設計》：在“智能”的加持下，設計師面臨的是怎樣的新設計范式？

蔡新元：智能設計的概念與內核是一個不斷演進和發(fā)展的過程，其關鍵節(jié)點包括專家系統(tǒng)技術的早期應用、CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）的迅速發(fā)展以及人機智能化設計系統(tǒng)的出現(xiàn)等。當前，“智能”加持下的設計是指應用現(xiàn)代信息技術，特別是人工智能技術，來輔助設計過程的一種新型設計模式。該模式下，神經網(wǎng)絡、機器學習等技術被廣泛應用于設計中，以支持設計過程的自動化和優(yōu)化，“智能”加持下的設計具有以下三大特征：信息作為設計基點。當前，信息已成為社會發(fā)展的重要資源，對信息的處理、整合與利用能力成為決定設計優(yōu)劣的關鍵因素。因此，以信息為基點的設計范式更能適應時代發(fā)展的需求。未來的各類設計活動可被統(tǒng)構為以人機協(xié)同為重要表征的“信息溝通、信息生產、信息判斷”三個環(huán)節(jié)，可能面臨著“溝通成本過載、生產目標偏移、判斷意識缺位”等風險。

創(chuàng)意作為設計核心。人工智能在許多方面都能為設計提供強大的支持，但人類創(chuàng)意仍發(fā)揮著不可替代的作用。一方面，當前人機對齊在文化、情感、美學等層面仍有待完善，機器無法直接理解此類深層次需求，創(chuàng)意充當需求與機器間的對齊介質；另一方面，人工智能破除了設計師長久以來以設計工具構筑的設計霸權，使設計重返“意義”，創(chuàng)意充當構建產物與意義的橋梁。

協(xié)同作為設計路徑。協(xié)同作為設計路徑主要基于以下兩個要點：其一，協(xié)同成為可能。人工智能具備擴展性與兼容性，能有效地集成不同領域的數(shù)據(jù)和知識，形成以“設計師+AI”為實體的“集成智囊團”，能夠高效產出多角度、全方位的解決方案；其二，協(xié)同成為要求。智能時代下的設計面臨對象多樣、需求多元、迭代迅速等問題，單一專業(yè)或個人的能力往往難以應對極具復雜性的綜合問題，協(xié)同創(chuàng)新是設計的必由之路。

在“智能”的加持下，設計師需要構建信息化的設計觀念，合理利用智能工具延展創(chuàng)意，全面打通跨領域合作，以開放積極的心態(tài)應對設計生態(tài)的變化和挑戰(zhàn)。

《設計》：對于設計教育及設計專業(yè)的教師和學生來說，應以怎樣的姿態(tài)迎接人工智能時代？

蔡新元：人工智能已經滲透進社會各個領域，教育領域也不例外。設計教育及設計專業(yè)的教師和學生需要對人工智能時代下的設計學科有著更全面的認知，有針對性地提升培養(yǎng)專業(yè)性的素養(yǎng)力、設計學的跨學科力、后人類式的社會力三層關鍵能力。

首先是面向個人，培養(yǎng)專業(yè)性的素養(yǎng)力。世界進入數(shù)字化與智能化時代，新時代人才需要具備的新的“核心素養(yǎng)”。面向人工智能時代，藝術設計學科的專業(yè)能力應從3 個方面進行培養(yǎng)?？缃鐒?chuàng)新能力是核心，是指設計專業(yè)者所必備的創(chuàng)新意識和跨學科整合能力；溝通協(xié)作能力是橋梁，在設計學中涉及人人、人物、人機之間的溝通與協(xié)同；批判思維能力是前提，不僅是強調理性、邏輯思考的能力，同時更是一種發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

其次是面向學科，培養(yǎng)設計學的跨學科能力。設計學所具備的交叉屬性是顯而易見的，例如工業(yè)設計，其學理基礎涵蓋了物理學、人體工程學、材料學、美學、心理學等多個學科領域，但由于交叉融合得并不夠深入，難以全面了解不同設計專業(yè)之間的關聯(lián)性，亟待需要突破傳統(tǒng)設計學科框架，融合“大設計”理念，探索“智能設計+X 學科”。例如，麻省理工學院媒體實驗室（TheMIT Media Lab）所提出的“無定向研究” 就將由跨學科力帶來的開放性和探索性體現(xiàn)得淋漓盡致。

最后是面向社會，培養(yǎng)后人類式的社會力?！霸O計為人服務”的價值觀是一直以來設計發(fā)展的核心動力。威廉·莫里斯所提出的設計是用來服務社會大眾的，將設計推向了社會，需要囊括社會中千千萬萬的人。在人工智能時代，用戶的數(shù)字身份、化身與其他數(shù)字存在共同構成了這種社會中的人智主體，這種后人類式的數(shù)字化身可以實現(xiàn)多位一體的共存與共生。設計服務對象發(fā)生了主體性變化，這不僅形成了新的社會意識和社會需求，還重塑了人與人、人與技術之間的關系。保持“設計為人服務”的核心理念，塑造人工智能時代下的社會共情，以未來為導向的設計思維，培養(yǎng)面向后人類式的社會力成為當下設計人才的關鍵性需求。

《設計》：請分享一些您認為在智能設計領域中具有創(chuàng)新性和啟發(fā)性的案例或項目。

蔡新元：縱觀藝術設計發(fā)展的過程，不難發(fā)現(xiàn)，每一次藝術或設計的重大變革往往都是伴隨著技術的發(fā)展，這個變革極大可能顛覆傳統(tǒng)的藝術表達形式，甚至改變藝術價值的衡量標準。例如，在攝影術的出現(xiàn)之前，西方的主流繪畫風格是以“摹仿”為主的寫實主義繪畫，這種風格追求自然逼真，強調畫面造型的嚴謹性，注重對物象的精確刻畫和再現(xiàn)。但當攝影術出現(xiàn)后，人們無需依賴藝術家的技巧和主觀意識即可更加快速地真實記錄和再現(xiàn)自然，也正因為此，繪畫逐漸擺脫了純粹模仿的束縛，開始出現(xiàn)以“表現(xiàn)”“抽象”等表現(xiàn)手法，并逐漸形成新的藝術風格。所有的藝術形態(tài)都是伴隨著生產力催動下的文明變遷而生的，人工智能藝術與設計同樣如此，其作品模態(tài)通常包含靜態(tài)、動態(tài)、交互三種。

在靜態(tài)圖像類，最典型的應屬2018 年佳士得拍賣會上的一幅名為《埃德蒙·德·貝拉米像》的作品，這幅人物肖像拍出了432，500 美元的高價，它是由法國藝術團體Obvious 利用人工智能技術創(chuàng)作的該家族的第四代成員，第11 幅家族成員肖像畫。這幅畫作是基于15000 張作于14 至20 世紀的肖像畫組成的數(shù)據(jù)集，并借助“生成對抗網(wǎng)絡”算法（GAN）所完成的。這幅畫成為藝術史上第一幅在大型拍賣行被成功拍賣的人工智能畫作，完成了藝術品的最終環(huán)節(jié)——交易?！栋５旅伞さ隆へ惱紫瘛凡粌H印證了人工智能對于藝術的拓展藝術的邊界和表現(xiàn)形式，更是推動了藝術價值和標準的重新審視，在人工智能藝術史上具有劃時代的意義（圖5）。

在動態(tài)影像類，我?guī)ьI團隊以《少年》為核心主題，將Stable Diffusion 生成藝術的數(shù)字內容與校園生活的實景相結合，虛實共敘。最后通過建筑Mapping 的方式，把AI 生成藝術與建筑投影相結合，探尋AI 生成藝術沉浸式空間路徑。以人工智能技術賦能建筑投影項目，拓寬藝術表達的邊界，發(fā)掘AIGC 更具藝術性多元化的表達方式（圖6）。

由丹麥設計師、藝術家伯恩· 卡爾曼（Bj?rnKarmann）設計的Paragraphica AI 相機可以算作人工智能設計在交互類的代表性案例。Paragraphica AI 相機是一臺完全無鏡頭的相機，它由時間、天氣、溫度、日期、事件以及景點等提示詞（Prompt）提供動力，通過 GPS感知當前位置信息，并進行參數(shù)微調生成影像，準確還原指定地點和時間的景象。Paragraphica AI 相機既作為客觀的物體存在，同時也以虛擬的鏡頭存在，創(chuàng)造出了一種全新看待世界的方式（圖7）。