智能设计拓展文化心商机

智能设计拓展文化“心”商机

一“定制时代”的利基市场与大众市场美国著名学者杰里米·里夫金（JeremyRifkin）在他的《第三次工业革命》中宣称：以互联网、绿色电力和3D打印技术为引导的“第三次工业革命”将产生全球性的影响，特别是人机交互技术将极大改变人类生产、生活与消费方式。美国《连线》前总编克里斯·安德森（ChrisAnderson）在其《长尾理论》与《创客：新工业革命》中也强调：以“数位3D打印技术”为代表的数字科技，将率先吹响“第三次工业革命”的号角。正在发生的变革不只是将“人与人”，还将“人与机器”，甚至“人与未来”进行了全新的链接与重组，包括文化产品在内的社会生产的各个领域在数位科技的冲击下都在发生剧烈的变化。笔者在纽约艺术与设计博物馆“失控——后数位化的成形”数字设计展作品中，听到了智能时代社会新的工业革命匆匆而至的脚步。图1RichardDupont，InDirection，2008工业时代设计与制造需要的两个前提：一个是“创意”；另一个是“技能”——在人机交互等智能数字技术诞生之后，“技能”门槛已经越来越低：即便不具备美术、设计与机械等专业背景，艺术家、设计师甚至普通人的创意在电脑里做出来后，通过数字3D打印机即可生成原型，人机交互过程正是经过数次反馈、修正直至完成，甚至可以互联网为平台最终推向市场。数字化制造进程的一个附加结果——工业生产时代人的“分化”过程，在数字3D打印技术背景下，将会产生一个“逆向进化”的过程，也是向“个体赋能”的过程，它克服了人力创作费时、耗力与成本高的弊端，显现出了巨大的技术优势：人只需通过专业软件绘制出三维图形，即可快速制作出原型并生产出成品，并且，由于摆脱了烦琐的制作过程，以及追求大批量、流水线作业以求降低成本的限制，人的“个性化的需求”与“人的创新力”被空前地释放出来。图2GregLynnFlatwareCollection，2006相比近乎垄断式的、以专家系统为核心的传统产品设计模式，人机交互时代自诞生伊始，就打着鲜明的“开放、参与与互动”的烙印，只要你愿意，每个人都有可能成为一个产品设计师，这意味着无论是对数字技术研发人员、专业设计师还是普通人而言，人人都是创客，以数位科技为代表的数字智能设计时代正在悄然而至。并且，工业时代“资本驱动”的以“生产资料”为核心的“大众化”“规模化”“标准化”产品制造业，正向以“创新驱动”为特征的数位智能制造为核心的“小众化”“定制化”“个性化”快速转变……由于互联网将世界不同地域链接成一个信息池，因此，大数据时代庞大的消费人口基数，把个性定制涉及的小众“利基市场”再次转变成“大众市场”。由于数位时代产品生产更加高效与精确，在设计、生产与价格上显现的优势也将是革命性的。不过，克里斯·安德森在2012年来清华大学的演讲中也强调，这二种制造方式在当下并非彼此冲突，在今后很长时间里是并行与兼容的，数位化智能制造为人们提供了一种新的选择。二“大数据”实现“心想事成”的精准设计有人拿传统工业的“减材制造”对比基于数字3D打印技术的“增材”制造，肯定数位化智能制造在大幅降低生产材料成本上的先进性；也有人在数字技术与文化创意设计融合的新思路上肯定数字化制造优越性；还有人在产品数据跨域传输与云端制造方面肯定数字化制造的便利性……如此种种，仍然没有触及另一个核心所在——数位化智能制造革命性的一面在于：利用消费者无所不在的数据分析，数字技术再将作为生物体的人与机器接驳起来，通过数据联通、分析与转换，最终会制造出甚至“比你自己还了解你自己”的产品——类似电影《隐婚男女》中那位日本客户记忆与灵魂深处的香水设计过程，不是偶然所得，而是一种生产常态，这意味着数据化的“个性定制”将成为后工业化时代的一个重要特性——“心”所想即可“得”的智能设计是以消费者为中心感性设计的具体表现。不仅如此，随着大批量低成本传感设备的普及、数字模式识别、视觉计算、自动化控制、机器自我学习、迭代进化，以及大规模数据采掘等技术的日趋成熟，与前二次产业革命发展的“人类肢体的延伸”不同，数字化的产业革命将在设计、生产与销售（消费）等领域，全方位推进“人类智力的延伸”，也就是说，任何能够用数字化表述的统计规律、特征描述或编码索引的日常提取、分析甚至决策都将被信息化与自动化。图3MarcNewsonDoudounecklacebyBoucheron，2009显而易见，未来包括文化产品在内的设计师究竟能走多远将取决于三个因素：一是他对智能数字化设计流程的熟悉与把握程度；二是他在专业领域的素养与创意能力；三是对消费者个性需求大数据的掌握程度，因此，数位智能设计的关键在于跨类知识的协同、集成与应用。三智能设计实现“数据形态”转换的新突破当然，智能化设计首先是编程设计，计算机把形状的设计过程描述成一系列有特定顺序的操作步骤，比如，我们可以轻易地在一个装饰挂件上绘制上万个复杂无比的精美图案，这项工作对于手工设计来说是一个艰苦漫长的过程，而计算机却可采用分形生长智能系统自动生成，或按照一套设定好的生长规则来建构；或加上随机扰动随着时间线的推进；或迭代进化生成所需个性化图案。又如，在建筑设计方面，数字智能设计可让建筑造型根据物理学、环境与美学的参数变量自动进行实时调整，基于算法的智能设计软件能够最大限度地优化建筑的空间形状，从而使建筑结构更加稳定、功能更加智能与人性化，并实现让既定使用与审定人（群）最大限度认可的文化与美学价值。采用数位智能设计的另一个途径是增强人、环境元素、生态现象与计算机之间的“交互性”，有时自然界存在的各种微观图形，有的有序重复，有的杂乱无章，有的按照分形几何自相似性地螺旋重复，尽管大多数情况下非人裸眼可见，可一旦与数字智能化设备以及各种辅助装置进行接驳，就能够将诸如图形、声音、光、运动以及电驱活动进行数据转录，如果需要再将它们进行形态转换，比如转换成三维物体——这样就可以将声波、脑波以及反射光等数据，转换成以建筑、首饰、家具、雕塑等可触可见的三维形式呈现。图4StudioWimDelvoye，TwistedDumpTruck（Counterclockwise，Scalemodel），2011用一段声频数据生成一个三维物品；或者用平面装饰图案可以转换成一块特定形状的金属；再或者用一段音乐转换成一串项链或某些轻质大体量的有序结构……先进的数位针织技术，通过编织和缠绕控制纤维的铺放，进而实现各类数据从鞋类、服饰到建筑等各类产品形态的生成与转换。在很多情况下，数位化设计所涉及的生物与生态的现象（数据）常常成为产品设计师灵感与创新的出发点，因为有时连设计方式本身都在使用智能技术，其属性是由制成品的最终设计目标设定的，并且为从微观有机体到宏大景观的结构模拟提供方法，比如，像骨骼的进化、人物的姿态、植物的生长以及水流等客观发生的事情，都可以被捕获、模拟，并以三维形式再现出来，计算机数位程序通过不同的算法实现了上述种种可能性。这些数字程序一步一步地指令是遵从人想要完成的最终目标来设定的，也就是说，设计师有时生成的模型正是模仿自然进化的生物体微妙的生长进程来完成设计的。在很多情况下，智能设备可以根据对你的信息收集与分析，设计成不同特质的产品来呼应、满足你需求的变化，设计师不需要了解计算机设计的内部原理，而只需从计算机推荐的参考形状中做出挑选，计算机再根据对消费者使用的反馈数值进行分析再对设计进行优化调整，如此反复——这种基于人的数据的定量化的“感性设计”会大概率地生成设计者与用户都满意的产品，利用互联网渠道实现的所谓“精准营销”利用的也是大致相同的原理。四艺术风格的数字“延续”抑或“重构”？我们知道，数位智能设计得益于先进理论对传统欧几里得数学的超越，并且在三维数字智能设计中扮演着基础性的角色——无论是描绘繁复的自然界图形，还是表述生物体意识涉及的某种抽象的文化概念，仍可以通过不同算法、以各种不同的角度、体面或曲线置于数字空间图表中显现出来，再通过数字3D打印机把数据转换成小件成品，或利用CNC数控机床生成大件成品，像“分形”“空间桁架”“六角形平铺”诸如此类的术语，它们一旦成为数学家、设计师或工程师通行的用语就会被用来作为题示或描述他们的工作，从而通过设计学勾勒出科技与文化之间“跨界”的关联性。因而，数位智能设计使“学科跨界与协同创新”成为一种可操作的新常态。图5KentPell，BustofLadyBelhaven（afterSamuelJoseph），2011.CourtesyofPhillipsdePuryandCompany-Form.因此，在过去的几十年间，很多艺术家与设计师一直尝试在创作活动中采用了数位设计方法，但其创作内容仍沿用不少传统样式与装饰风格，而先进的数字3D激光扫描技术使物体能够转换成数字化三维模型，再进行传统艺术风格的“延续”或“重构”，在艺术与设计样式上与新古典主义、哥特式的复兴、罗可可式复兴、机器美学、有机现代主义等保持着千丝万缕的联系，既可把过去熟知的经典作品进行重塑，又可再将当代性元素融入其中，从而创作出具有时代性的艺术品。实际上，我们当代艺术创作（音乐、绘画、雕塑与公共装置艺术等）很多在实现手段上已经突破传统的“手工性”，大量利用数位技术来进行创作。五数据经济背景下的学科跨界与创新设计随着“互联网+”（包括即时通信、电子商务、O20、P2P等）应用越来越广泛与深入，数据经济也越来越向纵深领域拓展。基于人工神经网络和遗传与进化算法的数位技术，在互联网平台的支撑下，近年来取得快速发展，数位智能设计不断介入的常规设计取得突破性进展，可以确定的是，在未来若干年智能设计日益成为社会资本追逐的一个焦点。由于互联网和数位新技术对传统行业颠覆性改造的延伸与拓展，在设计学领域的突出表现在于，单一知识背景的“闭环”模式逐步瓦解，各学科从不同专业角度朝着“设计总目标”按序推进，设计过程遵循“一致性原则与评价策略”，这种跨学科背景下的“协同求解”成为一种设计常态。这种“跨界”设计一般可分解为若干节点，每个节点对应一个专家系统，多个专家系统协同合作、信息共享，共同推进，以致最终完成一个满意的解。目前这种多学科“跨界”求解的关键在于，需要开发出由“知识源”“全局数据库”和“控制结构”三部分组成、具有实用价值的人机环境系统，并且一旦设计结果不能满足要求，系统能够自动返回到相应的节点，根据反馈数值进行再设计，以修正局部或完成全局的再设计任务。同时，整个系统可以采用归纳推理和类比推理等方法，不断获得新的知识、扩充知识库，获得经验，通过学习与再学习，不断进行人机系统的自我完善，在这个智能系统的各个设计节点，设计师可以输入相应的参数来控制、影响与完成整个设计过程，由此可见，数位智能设计活动是由人机共同承担的。由于数字3D打印机可以胜任复杂的三维结构，我们可以快捷地低成本地进行设计、制造、反馈、修正与再制造，因此，从3D打印机技术的角度来看，具有集成化和开放性的特性的高级CAD系统，不仅可以胜任常规设计，还可支持创新设计，甚至在大规模集成环境下基于数据的统计与分析可以实现设计决策的自动化。并且，设计师在人机系统中作为知识、美学或创意灵感的源点，在从繁琐的技能性工作中解放出来之后，可以专注于设计创新。借助强大的人机交互系统，设计师能对智能设计整个过程进行干预，“人”的重要性不但不会削弱反而会加强，因为智能化设计系统要解决的核心问题正是指向“创新设计”。图6MichaelSchmidtandFrancisBitontiArticulated3D-PrintedGown，2013然而，以往设计型专家系统与人机智能化设计系统在内核上存在差异，设计型专家系统一般只解决某一特定问题，是一个相对孤立的“闭环”流程，很难与其他知识进行系统集成，而人机智能化设计系统面向整个设计过程，是一种开放的多学科（造型、功能、材料、工艺等）集成的整体，因此，兼备多学科知识的复合应用型人才是该领域资源争夺的一个焦点。目前，以3D打印技术为基础的数位智能设计广泛应用在服装与服饰、交通设备、医疗与器械、建筑、虚拟影视场景、精密机械、室内用品、艺术品以及其他文化产品领域。不久的将来，人机交互系统由于具有学习和控制能力，会根据人的不同情绪、情感与认知上的变化，可以量身定制地推出从日常物品到文化产品几乎你能想到的各种东西。我们甚至可以通过把智能设计从地球拓展到火星，数位3D打印机作为新一代智能机器人，可以设计、制造、升级、修理、回收包括自身在内的各类设备，实现“机器制造机器”完成人类移民火星的梦想……或者只要你能想到任何领域、一个个以往不可想象的新的应用案例仍不断涌现，是名副其实的“创新设计”，或许真有一天，人类可以利用3D打印机“打印”出不只是骨骼或器官而是完整的人类自己。图7BehrokhKhoshnevis，ContourCrafting，2012六智能设计拓展文化“心”商机智能设计的最大核心问题是“人”，无论是作为“群体分析”还是作为“个体分析”人都是极其复杂的。在人的消费行为中，设计师还要充当人类学家的角色，不仅要研究人的多样性，而且要研究人的差异性。特别是涉及文化产品的消费，如何进行“人”的分类与分层是智能设计的一个重要环节，它根据人行为产生的时间维度定义了不同类型的人类行为，并以此描绘出了问题涉及的空间，模型有四个频带，分别是生物频带、认知频带、理性频带和社会频带。还有学者从符号学的角度进行分类，比如名词性分类：性别分类、年龄分类、教育程度分类、母语分类、国别分类、民族分类、地域分类、左撇子与右撇子分类、方言分类、南方人与北方人的分类、东部人与西部人的分类；还有更为细化的形容词分类，比如：高个子和矮个子的人分类、长相一般与较丑（美）的人的分类、强壮的和柔弱的人的分类、喜欢运动与不好动的人的分类、富有尝鲜刺激与因循守旧的人的分类、喜欢网购与喜欢实体店的人的分类、喜欢电影与喜欢电视的人的分类、喜欢读书与喜欢上网的人的分类等等——这样的分类仍可以持续分下去，只是针对不同的设计目标，智能设计会选择性地建构一个完整的分类分析模型。智能设计一直致力于建构一个持续性的、可靠的分析系统，但不可否认有时其缺乏稳定性，还有待进一步调整完善，也就是说，我们目前还不可能百分之百地精确掌握人们真正“心想”程度，但我们可以通过大数据分析、人机交互等手段，已经可以设计出近似的文化产品。显然，设计师越了解人就越能设计出更好的智能产品，从而不是被动把握，而是不断地主动创造出新的商机。设计师在操作上需根据设计目标锁定研究范围，定义某一类人群的文化消费习惯，让其在特定环境中使用某一特定系统完成“试错”任务，我们通过对互动与反馈数据的分析就能观察到人机间的互动真实情况，从而比较精确评测出人的行为习惯，通过对错误的记录、分类与计算，将错误产生的位置及缘由进行细化列表说明——利用这样的方法收集信息，会让我们得出一个相对精确的近似答案。如果我们再进行足够多类别的交叉锁定研究，那我们可能会得出一个更加广义的答案。实际上，国内的某些敏感的电影制片方在拍摄某个题材之前，已经在作观众趣味的数据分析，而基于数位技术手段较为精确的数据分析是与以往感性决策的最大不同，其中针对观众目标的趣味区的界定、分层与分类的数据分析模型是制片决策的最关键一环。目前，这种有关“人群”的描述性模型是有效的，但还只是一种辅助性的分析工具，离进化成为精确的预测性系统仍有很长的路要走。在“互联网+”概念背景下，“智能设计”用技术来弥补大机器工业化时代人与人的冷漠与疏离感，已经成为一种前所未有的选择。很显然，技术越进步，我们就越希望创造高情感价值的人文环境，因此，尽管新技术可以提供一个便捷的平台与无所不至的可能性，但随着消费者对文化产品的差异化要求越来越强烈，注重产品本身文化附加值的开发与拓展越来越成为体验经