基于梅洛龐蒂感知現象學談自治建筑中的人工感知及其優化

文／王佳琦 倫敦大學學院 碩士研究生

姜晚竹 倫敦大學學院 碩士研究生（通訊作者）

引言

隨著數字技術與機器人技術在建筑中的引入，一種全新的智能化建筑體系：自治建筑（Autonomous Architecture）應運而生。它可以根據用戶與環境的變化，實現空間顏色、形式、尺寸等要素的重構。憑借其靈活性與適應性，自治建筑朝著類生物發展著，徹底改變了建筑在社會中的角色。自治性是自治建筑研究的核心，具體表現為感知并做出自主決定的能力，即要點在于作為“心”的人工智能和作為“眼”的人工感知上（圖1）。然而，作為自治系統的開端，后者的重要性往往被忽視。作為與環境交互的首要媒介，人工感知是自治建筑實現其物理落地性的基礎，也是如何實現其智能與交互性的關鍵。

現象學中有關人與環境的內在關系的探尋可以為人工感知提供全新的思路，尤其是梅洛龐蒂的感知現象學更是揭示了人類知覺的本質。因此，文章希望從哲學與認知科學的雙重角度，重審人工感知的概念。通過分析梅洛龐蒂感知的概念，思考其在自治建筑語境下對人工感知的應用，通過感知現象學的工具化，引導人工感知與建筑的智能化發展。

1 人工感知與自治建筑

1.1 人工感知及其發展

傳感器是一種能把信息轉變成機器可識別的電信號的器件。不同傳感器之于自治建筑就像各種器官之于人類，而人工感知則是這些器官的集合體：一個由多個傳感器與信息處理程序組成的，用于模擬人類感知能力的系統。目前，人工感知以單感官的方式應用，如機器視覺、機器聽覺等，多用于對于人臉、地形、語音等物體或者聲音的識別。也會以多感官的方式應用于機器人行為控制，如機器人的環境勘探等。

圖1 自治建筑系統（圖片來源：作者自繪）

1.2 人工感知的自治建筑應用

如今，在自治建筑系統中，人工感知技術常被應用于獲取人的動作、行為信息和建筑、環境的物理數據，以此引導其生物性與應激性的變化與空間重構。例如，珍妮·薩賓（Jenny Sabin）工作室設計的橢圓形智能建筑裝置“Ada”，其可以通過傳感平臺基于機器視覺與聽覺收集使用者與情緒相關的生理數據（面部模式、音調和聲音），并將這些數據轉換成顯示在“Ada”上的色彩與光線，是一個具有互動性和變革性的社會、環境響應式建筑（圖2）；而奧澤爾辦公室（?zel Office）設計的模塊化建筑裝置“Becomings”，則通過多傳感器組合的方式，測量建筑結構穩定性、人的接近度和聲音成分，從而實現了空間的自主變化與重構，創造了實時數據的獨特空間表現[1]（圖3）。

圖2 裝置Ada 內的空間（圖片來源：參考文獻[6]）

雖然如今算法的進步使人工感知愈加成熟，但仍局限于簡單環境下的物理數據。這自下而上的機械性感知始終無法實現集靈活性、復雜性和深刻性于一體的類人感知行為，這也限制了自治建筑判斷與反饋的敏感性。

1.3 人工感知的誤區之源

如果我們回到模仿人類感知的初衷，人工感知研究存在著根本上的問題：片面地強調了感覺器官作為信息傳導工具的機械性作用。導致其錯誤地將客觀世界作為感知的預設前提，而不參與感知的過程，這樣放棄了感知主觀的認知性與具身性。究其根本，這種錯誤來源于理性主義對于感知本質的錯誤認識。笛卡爾把視覺歸結為一種機械機制，即外部的光線作用于我們的眼睛，從而在視網膜上形成了一定的影像。按照這種理論，視覺活動即成為了傳遞信息的過程，眼睛也就成為了平凡的工具。這種理性主義，將復雜的感知過程抽象并概念化，拋棄了其內在的認知性、原初性與身體性。

圖3 裝置Becomings 效果圖（圖片來源：參考文獻[1]）

圖4 基亞斯瑪當代藝術博物館的室內場所塑造（圖片來源：參考文獻[7]）

這不是技術上的不足，而是哲學層次上的失誤。這種笛卡爾式的錯誤，是對于人感知活動的誤解，也是以此為基礎的人工感知的誤導。人工感知被看做純粹的機械機制，這無疑導致了其刻板性、分離性、被動性等一系列的問題。而這種以一般性定義任何事物，忽視事物存在的具體性的人工主義，正是梅洛龐蒂的具身認知觀所批判的。因此，要徹底突破這種理性主義的桎梏，還得跳出既定的認知模型，尋求感知現象學與人工感知的對話。

2 人工感知與現象學

要通過現象學改進自治建筑的人工感知，需要基于對梅洛龐蒂感知概念的理解與其在自治建筑新語境下使用性質的反思。

2.1 梅洛龐蒂的感知現象學

雖然梅洛龐蒂沒有明確地討論過建筑學，但他的涉身性感知研究是具有啟發性的。他以其感性的認識論超越了笛卡爾理解的傳統二元論，否定了感知的機械性，強調了其意識和體現。

感知的概念是梅洛龐蒂的理論基礎。梅洛龐蒂認為，“感知是把握屬性，但是紅色與綠色并不是感覺而是可感物，這些屬性并不是意識的要素而是物體的屬性。”[2]即可感物是通過感官來理解的特定對象的屬性之一。感知則是全身感官所得信息的有機整合，是人與世界互動的一種本能，它自發地對感覺到的素材加以組織，并啟動我們的身體對外界作出反應。在感知的過程中，身體被交給了世界，并客觀地將自己作為世界的一部分交給了自己。此時，身體既是客體又是主體。因此，身體用“我能”代替“我知”，在再現世界的同時重塑自身[3]。梅洛龐蒂曾用繪畫來描述這一過程，“正是通過把他的身體借給世界，藝術家才把世界變成了繪畫。”[4]

2.2 自治建筑的現象學應用——從隱喻性到操作性

現象學對建筑學來說是具有啟發性的。于1970 年被引入建筑學后，現象學方法補充了傳統的實證法，提供了評價建筑美學與體驗的革新，使建筑師窺見了建筑與精神上的密切聯系。而在如今自治建筑的語境下，現象學方法的使用也出現了差別。

從傳統建筑的角度來說，對于現象學的解讀是隱喻性的、符號化的。現象學方法一改普適性的實證法，將關注點從功能性與實用性轉移到了特異性的場所精神的塑造上。這可能在受現象學啟發的建筑師（如彼得·卒姆托Peter Zumthor和史蒂芬·霍爾Steven Holl）的作品中可以得到最好的證明。建筑師從自身感知出發捕捉精神的、文化的意義，并由空間、材質、光影的塑造去傳達給使用者。對于建筑師來說現象學非設計方法，而是獨特的視覺方法，用于分辨特定形式與特定用戶之間產生的聯系。這些散文式的發揮來源于直覺、觀察或者生活的投影。正是這種主觀性，使現象學方法可意會而不可言傳（圖4）。

對于自治建筑來說，有關現象學在人工感知上的應用必須是具有實效性的。感知現象學有別于理性主義與經驗主義，它采用特異性的解讀方式，使感知的機制去抽象化、去人工化，使建筑自身成為了感知的主體，完成了從數據識別到人工感知的跨越。當建筑成為了感知的主體，建筑師就不再是直接控制者而喪失了其主觀能動性，實現了從一階到二階控制論的轉換。而目前笛卡爾模式下的感知方式缺乏主觀能動性，這也就導致了自治建筑的智能退化。因此，為了創造人與環境之間的特異性關系，人工感知需要承擔原本屬于建筑師的工作：主觀地感知人與環境的信息，并挖掘其深層的意義。那么，為了將主觀的感知嫁接到客觀的機器上，傳統的現象學方法就需要被轉譯，現象學的使用也必須是可執行的而不僅僅是符號化的、隱喻性的（圖5）。

3 感知現象學對人工感知的啟示

從梅洛龐蒂感知研究的具體三個方面出發，我們將運用操作性的方法對其進行工具化，從而重新思考人工感知并引導其發展。

3.1 感知的機制——從被動性到主動性

重構性與適應性是傳感器智能化的基礎。

感知是一個主動的過程，有機物與環境之間的關系并不是機械性的對應關系，而是一個循環重構的關系。梅洛龐蒂認為，“感覺是一種重建，它基于一些我體內留下的預先構成的沉積物，所以我是一個儲存著自然力量的儲存庫。”[2]感覺的本質是一種預設的重構，以已有的感覺映射能力為基礎，是根據不同環境而產生的變體，并不是單純的復制。因此，對于自治建筑體系中的人工感知來說，可以根據可感物的類型組成感知分區（用戶、建筑要素、環境要素），設置相應的預設模型，并通過實時映射建立被感物與預設模型的聯系并加以重構，用主動的再創造模式代替被動的傳遞機制。

在重構性的基礎上，適應性則體現了知覺依據具體環境的轉換，而切換不同的感知方式的能力。靜態封閉的感知框架會造成識別的刻板性。因此，如果將強化學習的方式應用到感知算法中，使傳感器根據感知對象或上一次感知的結果，自主地切換或調整既有的感知模式框架以及感知功能的組合，主動對感知的預設進行重構與修整，以達到感知結果的最優化。

3.2 感知的身體圖式——從分離性到整體性

多感官整體性與聯動性是傳感器智能化的關鍵。

圖5 傳統建筑與自治建筑中的自然科學與現象學對比（圖片來源：作者自繪）

人的感知不是各種感覺的拼湊而是具有整體性的，梅洛龐蒂用左手與右手的相互感知來比喻這種整體性：每個感官在保有特異性的同時，充分享受著信息的交互、交融，形成身體圖式。身體圖式是感知的具身化體現，是一種獨特的處理模式與手段，是為了適應世界而形成的具有相互關聯模式的復雜網絡[5]。反觀目前的自治建筑系統，各個子系統的封閉性導致了傳感器間的孤立，割斷了信息間的內在聯系，導致了其組合后可能蘊含的深層信息的丟失。因此，多傳感器一體化與感知信息融合的方法需被采用，以形成感知網絡，實現各種感官的協同。通過各部分之間的信息傳遞與交互，人工感知可以進行進一步的推理，獲得可感物潛藏于表層信息下的內在信息。

基于知覺的整體性，聯覺則通過感官的聯動性提升既有的感知體驗，即超越單一刺激，引發的并發式感覺。因此，通過建立信息的相關性數據庫，可以形成穩定的相關信息映射。如果將這種聯動嫁接到不同傳感器上，就能由單一刺激形成遞歸的多重刺激，實現人工通感，大大提高感知的敏感性。

3.3 感知的時間性——從應激性到經驗性

感知經驗性是傳感器智能化的過程。

梅洛龐蒂形容身體掌管著過去、現在與未來，或者更確切地說，它變成了自然中的一個位置，可以圍繞現在投射過去和未來的雙重視野并獲得歷史的方向[2]。這表明，感知不是時間點上暫時性的存在，而是一種歷史性視野。我們在感知的同時會形成相應的知覺經驗。新知覺不斷修正舊知覺，實現了知覺的不絕對性。人的感知處于一種永久未完成的狀態，依據經歷而不斷豐滿、重構。在學習技能時如下棋，這種感知經驗賦予我們流暢度，與掌控整體局勢的不確定性的直覺。

傳統人工感知缺乏能強化識別過程的信息存儲與學習能力。應激性的反應就如照相，每張照片都以碎片化的形式毫無關聯地平行存在著，無法形成經驗去指導下一次感知。因此，人工感知需要在強化學習算法的指導下，實時記錄并處理每一次感知信息，通過對不同時間下的同一對象進行識別與聯系，以形成對其的感知經驗。最終，感知經驗的不斷累積與更新將提高人工感知對于目標對象的識別速度與精確度。

結語

梅洛龐蒂的感知現象學強調了知覺的能動性和具身性，揭示了人工感知研究不能逃脫自然的原初性。梅洛龐蒂理論的工具化，為人工感知技術提供了新的哲學基礎、研究思路與優化方法，同時對于自治建筑的發展具有重要的意義。

首先，人工感知架起了通向精神世界的橋梁。從笛卡爾理論中繼承下來的精神和物質領域之間的分裂是現象學一直試圖解決的問題。但是現象學方法一直都以一種符號與隱晦的方式存在著。現象學在人工感知上的操作性應用，實際意義上聯系起了物質與精神，也使建筑觸碰到了復雜而混沌的精神世界，這是其成為類生物的前提。

其次，信息獲取的準確性代表了自治的高效性。敏化的人工感知，使自治系統可以擺脫僅從顯性數據判定環境情況的窘境，這極大地減少了信息的滯后性、被動性、單一性等問題。在一定程度上，可以理解甚至預測環境的隱性信息與內在本質，做到真正意義上的建筑之眼。

最后，人工感知賦予了自治建筑獨特的具身性圖式。建筑是介于人與環境之間人的存在空間，即主觀空間與客觀空間①的媒介。對于傳統建筑來說，建筑師使用自身的身體圖式去建立三者的聯系，這聯系在建成之際就被鎖死了。而對于可變的自治建筑來說，其意義就在于賦予了三者一個適應性的關系，而這種關系的平衡則需要人工感知所賦予的圖式去維系：對外，感知環境的變化，不斷調整主觀空間與客觀空間之間的比例；對內，使存在空間不斷符合并協調主觀空間，與人的身體圖式產生交互。因此，基于感知現象學的人工感知研究，為實現建筑智能化與自治化指明了前進的方向。

注釋：

①主觀空間是以人和與人發生聯系的物體為中心，以人可感知的范圍為邊界，并通過人身體的投射作用在存在空間內形成的感知空間。客觀空間是感知空間之外的無限的環境。