淺析人工智能對工業設計的影響

龔雨佳 姜虹

關鍵詞：AI智能;工業設計;影響

人工智能是集計算機科學、語言學和心理學等一個綜合性很高的學科，同樣，工業設計也是一門交叉性的學科，設計對象為人造物，強調“創新的解決問題”，將強大的人工智能技術運用到工業設計中，不僅能開發更高效的設計流程并引導設計師、設計行業或設計教育的轉變，還能在人們普遍注重效率、體驗與情感的當下，為大眾創造一種全新的生活方式并促進社會發展。

1人工智能概述

人工智能，是指計算機系統具備的，可以履行原本只有依靠人類智慧才能完成復雜任務的能力。它是使計算機實現從“smart”向“intelligent”的轉變，它可以像人一樣合理的思考并合理的行動。它誕生于信息技術革命以后的信息時代，試圖通過對智能進行解析，從而探尋智能的本質。在人工智能的研究過程中，人們始終在試圖生產一種智能機器，能夠像人一樣對外界的各種刺激做出回應。最終，通過科學研究使得智能機器能夠模擬人類智能，預期的研究成果主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦的計算機等。

1.1人工智能的發展

1956年美國達特茅斯大學中召開的達特茅斯會議中首次提出了“人工智能”這一術語，此次會議在歷史上被認為是人工智能真正的誕生。之后，其發展經歷了四個時期，具體如表1。

1.2人工智能的重要分支

人工智能研究已進入蓬勃發展的階段，人工智能技術為企業帶來了極大機遇，同時對社會產業經濟推動、商業模式創新和生活方式轉變產生重要影響。按照應用場景，可分為以下3個重要分支。

1.2.1機器學習

當面對大量的數據需要進行深度數據挖掘、明晰數據之間的聯系時，通常采用的方法是人工智能的一個重要分支——機器學習。機器學習是研究如何使用計算機模擬或實現人類學習活動的方法，按照學習方法可分為決策樹學習、知識學習、強化學習、競爭學習和概率學習等。深度學習技術正是結合了多層人工神經網絡和卷積計算的一種學習算法。

1.2.2專家系統

專業領域的知識處理和問題求解一般使用專家系統，它將探討一般問題的思維方法轉變為運用專門知識求解專門問題。專家系統一般由知識庫和推理機組成，通過知識標識、獲取、存儲等操作完成知識庫的建立，再利用推理機進行機器推理或模糊推理等操作，進而得到基于知識的推理結果。目前的專家系統正逐漸與其他學科融合，出現了基于框架、案例、神經網絡及Web等多種專家系統模型，正成為人類進行智能管理與決策的重要工具和手段。產品概念設計模型便是一種專家系統。

1.2.3人機交互

人機交互是人工智能的另一技術熱點，主要實現機器的智能化，確保機器和人類交互的順暢。人機交互實現需應用機器人學和模式識別等技術。機器人學主要研究如何使機械模擬人的行為，而模式識別是指讓計算機系統模擬人類通過感官獲取的對外界的各種感知能力。目前的人機交互形式包括通過實物、觸控屏幕、虛擬現實進行交互及多種交互方式綜合的多通道交互等。其技術實現不僅依靠硬件提升，還涉及語音識別技術、眼動跟蹤技術以及3D交互技術等。

2工業設計的概念

工業設計（Industrial Design）與其他交叉學科相同，很難用統一描述對其定義。1980年，當工業產業正大力發展時，工業設計的對象幾乎全為工業產品，國際工業設計協會理事會（ICSID）對工業設計做出定義：就批量生產的工業產品而言，憑借訓練、技術知識、經驗、視覺及心理感受，而賦予產品材料、結構、構造、形態、色彩、表面加工、裝飾以新的品質和規格。隨著進入21世紀，互聯網與人工智能等科技的發展以及社會問題的轉變，該組織于2015年10月對（工業）設計的定義更新為：（工業）設計旨在引導創新、促進商業成功及提高生活質量，是一種將策略性解決問題的過程應用于產品、系統、服務及體驗的設計活動。在此定義中，強調了工業設計提供的創造性決策帶來的效果，而不限制其方案的載體。這足以體現工業設計的學科綜合性。對于工業設計學生和從業者而言，設計對象是產品本身或以產品為基礎的服務系統，因此文中工業設計特指狹義的工業設計，即產品設計。

3人工智能技術對工業沒計的影響體現

人工智能技術已滲入人類生活及工作多個領域，就工業設計而言，其內容、方法、重點以及結果也會受人工智能技術的影響，進而調整或轉變。人工智能對工業設計的影響可以歸納到個體、行業以及社會三個層面。

3.1導致工業設計方法與設計思維的轉變

在個體層面，人工智能技術一定程度上導致了工業設計方法和思維的轉變。隨著計算機的發展，設計呈現不再完全依賴手繪草圖，而是開始合理運用三類計算機輔助設計系統。一類是輔助表現類，即設計師運用PS、C4D等軟件輔助表達想法，既提高效率又增強表現。此階段人工智能未參與，機器僅是執行者，設計主體為設計師;二是輔助決策類，即基于知識推理或遺傳算法的概念生成和方案評價專家系統等，幫助設計師擺脫經驗限制和固有印象，生成用戶模型或配色方案等。此時設計師開始與人工智能通力合作;三是自主設計類，雖然目前在產品設計領域未有成熟自主設計平臺，但就平面設計而言，阿里巴巴的“鹿班”，在2017年雙十一，設計總量高達4億，每秒完成8000張網頁banner設計，人類美編設計完成同樣工作量需連續工作173天。且購物者并未察覺區別，在此種環境下，設計師與人工智能逐漸轉為競爭關系。因此設計師需有敏銳的觀察力并進行充分思維碰撞以尋求創意解決方案。此外，如何結合人工智能與設計師優勢以改良或創新設計思維范式，也是當前較熱點的研究方向。

3.2拓寬工業設計行業的發展維度

在行業層面，人工智能擴展了交互設計的視野與維度。新興的人機交互設計分支，拓寬了工業設計行業的發展維度。一方面交互設計的興起，為從業者提供了一條前景較好的互聯網就業渠道;另一方面，越來越多功能性產品以智能可交互形式出現，定位中高端市場。而傳統實體產品設計遭遇一些困境，顧客的追求不再局限于造型，而是整個服務過程的體驗，因此，在當今時代，單純的設計力量是單薄的，對于設計部門而言，與開發和運營等部門的合作顯得尤為重要。

3.3人工智能與工業設計共同打造新生活

在社會層面，人工智能的技術與工業設計的創新思維持續創造著新的生活方式。城市的智能交通管理系統、農村的新型智能農業機械、公司中的智能掃地機器人、學校中的包裹收件系統、家中的智能互聯家居、社區的智能交互播報屏等無不傳遞著智能時代的便利。同時，這類產品或系統也與工業設計相關。人工智能技術為產品的實現提供支撐，工業設計方法為產品的孵化創造路徑。設計者要以一種整合、可持續、發展的思維，借人工智能技術之利去實現創新，要用敏銳之眼和博愛之心，關注社會弱勢群體，改善社會問題，傳遞設計價值。

4結語

不論是人工智能技術本身還是人工智能輔助設計系統，都給工業設計帶來了積極影響，能協助設計者更高效表達創意構想、開發并測試產品，但其便利性與高效性可能會讓少數設計者模糊自身定位。工業設計的本質是創新構想，而人工智能的本質是技術實現。在人工智能技術持續發展的當下，設計師需要調整和完善自我的創意思維水平，同時設計教育也應及時調整，以培養出適應未來需要的設計人才。未來，工業設計師、工業設計教育將與人工智能共同進化，使社會的未來有更多可能。