第二节　发展现状概述

一、国外发展现状

在智能化的设计研究领域，国外很多学术机构、科研院所和大型企业都在不同角度进行着诸多尝试和探索。如图1-7所示，从1632年索雷尔提出智能概念以来，经过1847年的智能设计假说、1912年阿西莫夫“机器人三定律”、1956年人工智能诞生、1968和1969年智能机器人诞生、1997年IBM深蓝战胜卡斯帕罗夫、2007年“iPhone”诞生、2011年IBM沃森（Watson）在知识问答节目中战胜人类冠军，2013年智能可穿戴设备集中面世，到2014年美国电子消费展（全称为：美国拉斯维加斯国际消费类电子产品展览会，英文名Consumer Electronics Show，缩写为CES）智能化产品大爆发，最后到未来有关脑计算、类人脑、智能生物等预测，智能及其物化，即智能化的研究，已经经历了几个世纪的发展。

未来性作为设计的本质属性之一，是立足当下、面向未来的一种思路和视野。面对未来智能化的持续发展，设计创新应该体现在一种前瞻性上，以一种发展的、动态的、有生命力的、甚至理想化的方式，去研究和探求，并与人类前进和发展紧密联系。因此，在面向智能的研究过程中，实践研究与学术研究时而并行，时而交叠。

1. 科研型、探索型设计领域

科研型、探索型趋势带有理想主义色彩、有关未来人类生活方式的积极践行，但这种理想主义并不是幻想，而是以现有条件和技术发展方向以及人的认知为基础的理性思考，带有一定的概念性，“是人类完成或实践理想的一种即将现实化、具体化的形态”。

在科研型领域，学院派中以麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，缩写为MIT）最具代表性，其科学与艺术紧密结合的传统尽人皆知，尤其是由《数字化生存》一书作者尼古拉斯·尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte）创建的媒体艺术与技术实验室（The MIT Media Lab），更是享誉全球。2009年，由印裔天才博士研究生普拉纳夫·米斯特里（Pranav Mistry）设计的概念性作品“第六感”（Sixth Sense），曾引起极大轰动。“第六感”是一款将虚拟世界与现实世界进行无缝整合的智能交互式可穿戴计算作品，由软件控制的特殊颜色标识物、摄像头，电池驱动的迷你便携式投影仪和智能手机组成，通过微型投影仪把任何表面转换成一个支持多触点的交互式自然界面，使用者通过手势操作，就可以获取几乎一切需要的信息。

“第六感”将移动计算、智能识别、增强现实（Augmented Reality，缩写为AR）、体感控制、自然界面^F和可穿戴设备紧密结合在一起，体现了MIT学生超前的想象力和预见力，这得益于MIT领先的教育理念和混合型的学科背景。作者普拉纳夫在印度理工学院（IIT）获得电脑工程硕士学位，后又于麻省理工学院获得媒体艺术及科学（Media Arts and Sciences）硕士学位，属于典型的兼具设计及科技综合教育背景。他常将自己称为“设计工程师（Desigineer：Designer+Engineer）”，非常喜欢从设计的角度看科技和从科技的角度看设计，他天才的想象力与创造力，均源于设计创新能力。他曾不止一次表示：其实我们不一定永远要找新技术来解决问题，我们的科技创意和设计创意的关键，不是要发明和创造多少新技术和新科技，而是要学会如何更加充分和合理地利用我们身边已有的技术或者是已有的事物来解决问题。

企业界在探索领域的行动派代表是德国的费斯托公司（Festo）和美国的康宁公司（Corning）。费斯托成立于1925年，是全球领先的技术先锋与先驱。费斯托最著名的作品是“仿生机械手”（Bionik）和“仿生智能飞鸟”（SmartBird），这两件作品可以说是艺术与科学融合的智能化经典案例，曾出现在由清华大学美术学院主办的第三届“艺术与科学国际作品展”上。

费斯托从银鸥身上获取灵感，创造了仿生智能飞鸟。智能飞鸟可以自如地起飞、翱翔并降落，无需借助额外的驱动装置。这主要是因为它采用了主动关节式扭转驱动单元与复杂的控制系统组合。智能飞鸟利用复杂的技术和先进的理念，以符合空气动力学的轻量化结构设计，形成了一种超轻便但功率强劲的飞行模型，是从大自然中获取灵感的自动化全新解决方案。此外，通过分析智能飞鸟的各种数据，费斯托获得了更多信息和经验，用以优化其产品和解决方案的效应，并成功地将高能效技术与自然形态相匹配，进一步推广应用到混合传动技术开发和优化上。费斯托在节约利用材料和轻质结构设计上，体现了未来有效利用资源和能源的大方向。在此基础上，通过研发新型材料，费斯托又成功地设计出模仿象鼻的机械仿生手臂和更加高级的数据手套等概念作品。

费斯托的探索是建立在大量的技术积累之上的设计力整合创新。正如钱学森院士所言，“科学的首创需要猜想，这是毫无疑问的，没有想象和信仰就没有今天的科学，这种猜想就是意识形态、是形而上、是一种艺术性思维和艺术化观念，而基于这种猜想的理论推导、验证才是科学本身。”^G费斯托正是在科学的艺术化想象的基础之上，以严谨理性的科学方法，用自然生态的设计理念将艺术想象与科学实验紧密地结合在一起，才设计出如此逼真、自然、智能的仿生作品。

康宁是美国知名的特种玻璃公司，2011年，康宁发布了一段名为“玻璃构成的一天”（A Day Made of Glass）的纪录片，展示了其最新研究成果和对未来的设想，揭示了配备技术的工程玻璃可以在多大程度上塑造人类世界的愿景。片中所展示的环境、技术和产品设计构想，与微软（Microsoft）的“未来幻想”（Future Vision）系列纪录片里关于未来“制造、生产、健康”的设想如出一辙，显示了产业界对于未来的谨慎思考、努力探索和积极行动（图1-8）。

康宁充分发挥自身对于玻璃的加工设计能力，以无处不在的显示为媒介，支持普适计算环境。康宁以平板设备为硬件控制核心，以开放的操作系统和共享的应用程序等软件，通过近场通信技术（Near Field Communication，缩写为NFC）及其他相关智能技术，来控制人们周围的大面积、无缝多功能触控玻璃信息墙，与用户进行动态交互。康宁给出的应用环境包括家庭、学校和医院。产品涉及可随光线改变的电质变色玻璃，车载触摸仪表板，装有低成本、高效率光伏电池的户外玻璃幕墙，拥有抗菌表面技术、清洁、无孔的特种玻璃，能投射数据并具有下一代3D高清显示所需无线带宽的玻璃光学纤维产品等。

作为玻璃生产企业，康宁并没有满足现状，而是通过软硬件的结合，在构建“智能化”个人管理系统，力求优化信息环境，实现信息价值最大化，打破沟通障碍，转变人们的沟通方式、工作方式和生活方式。

2. 在实用型、提升型设计领域

实用型、提升型趋势以超越现有产品为目标，以改善用户需求乃至影响用户生活方式为己任，是相对超前的设计思路。这种更加务实的设计思维，通过渐进式的演化设计过程，已经可以达到量产或者即将量产的阶段。

MIT毕业生大卫·玛瑞尔（David Merrill）和杰文·卡拉妮斯（Jeevan Kalanithi）成立的斯夫迪奥公司（Sifteo），2011年推出了“智能积木或智能魔方”（Sifteo Cubes）第一代产品，2012年又相继推出了第二代产品。在斯夫迪奥的“智能游戏”（Intelligent Play）理念打造下，“智能积木”利用智能平台打造出一款新颖的交互式游戏。“智能积木由多个1.7英寸大小的固体方块组成，每个方块都配有一面全彩LCD屏、多种运动传感器、无线信号收发器和非接触式感应芯片等元件。这套设备通过无线接口与近邻的计算机相连，购买下载专有游戏，允许用户用手来移动、摇动、旋转或变换积木的排列、组合方式，依靠积木之间形成的相互传感，进行显示内容交互。”这些均源于斯夫迪奥一贯致力于创造完美便携游戏系统的设计创新理念，将重要的传统、典型游戏模式与丰富的交互式娱乐技术相结合，创造出令人兴奋、富有挑战性的互动体验。

3. 学术领域

卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）设计学院前任院长丹·博亚斯基（Dan Boyarski）教授在《设计与时间》（Designing with Time）中详细论述了媒介与信息的传递方式和获取方式的关系，强调沉浸式体验的重要性。他指出：不同媒介与人的交互方式不同，而“时间”在其中充当了很重要的作用，必须“智慧”地将设计与时间联系起来，真正影响人的行为。他的知名论断还包括“听见你看到的”和“屏幕是空间的窗户”等。

美国著名发明家、思想家、未来学家雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil），在其著作《灵魂机器的时代: 当计算机超过人类智能时》（The Age of Spiritual Machines）中提到了一种“智能方法论”，他认为，“智能是能够最优化地利用有限的资源，包括时间，去实现人类的各种目标、满足需求，是从一件原本杂乱文章的事情中发现规律的能力。智能会迅速地激发出令人满意、有时甚至是令人吃惊的计划，以对付各种各样的条件限制。智能产品也许更加设计巧妙、构思新颖、精美雅致、出类拔萃、使用方便。某些智能产品集这些优点于一身，图灵破解德军密码时推出的机器就是一个很好的例子。有时候，采用一些小聪明也可能解决一些高深的大问题，但要提出一个可靠的、明智的解决问题的方案，就要有一个真正的高智能的思考过程，而不仅是靠一些小聪明。显然没有一个简单的公式能参透宇宙中最重大的现象——智能的复杂而神秘的演化过程。”

比尔·巴克斯顿（Bill Buxton）在《用户体验设计：正确地设计、设计得正确》中讲到，“大量技术进步，如内嵌微处理器和身份标签等的植入，使产品设计的难度进一步提高，产品的交互性能到达了前所未有的程度。我们所创造的与其说是产品，不如说是一种‘情境体验’。换言之，设计的终端产品并不是物理意义上的产品，而是一种回应，体现在行为上、经验中、情感里，源于产品在现实世界的存在和功用。这种描述方式是思维方式的转变，视角的革新，我把它叫作由‘对象中心说’向‘体验中心说’的转变。只有体验过去，才能谋划未来。设计中要充分考虑到环境或社会情境的因素。科技并不一定好，也不一定坏，但它一定会分出好坏。”

杰瑞·格林（Jay Greene）在《如何做设计》（Design is How it Works）中说，“设计远不只是一个东西的外观，也不是仅限于有一天能够陈列于现代艺术博物馆展览中，它应该能创造出新的选择，而不只是在已有的选项中取舍。那些与消费者们建立最持久关系的公司会为设计的繁荣创造有利环境。设计会先于消费者一步，感知他们的真实需求，将产品和服务融入生活，其本质是旨在创造绝佳用户体验。”他在书中深入研究了耐克、乐高和苹果等经典设计案例，总结了这些大公司在设计与技术、用户体验、产品智能反馈等方面做出的不朽功绩。

艾米利·皮鲁顿（Emily Pilloton）在《设计革命：影响人类的100件产品》（Design Revolution: 100 Products That Empower People）中指出：设计革命的重要现实意义在于其对于普通人潜移默化的影响。当面对饥荒、贫穷、痛苦、天灾人祸时，设计表现出的创造力和再生力量，是设计本质的外化和具体化。正是基于设计这种解决现实问题的巨大能力，才使之成为鼓舞和激发人类潜力和斗志的推动因素。他在书中反复强调的设计创新力，正是一种适合普适原则和通用设计的本位型设计思考，而智能化信息设计在通用设计领域中的应用前景，也正是本书所思考的初衷和理想应用途径。

4. 其他领域

美国非营利机构TED（Technology，Entertainment，Design，技术、娱乐、设计）也是公开宣传技术与设计相结合的重要基地。TED现在已成为全世界最知名的、影响力最大的公开宣传技术与设计整合的国际性组织，其所传达的创意、思想、智慧和新方式，以及创造未来的理念，将全世界最知名的各行业专家和各界领袖汇聚一起，共享思想碰撞的火花。

二、国内发展现状

鲁晓波教授2010年在《装饰》发表的《回顾与展望：信息艺术设计专业发展》中指出，“在21 世纪初期，我们意识到在设计领域必将产生新的设计理念、设计思维、设计方法和程序，以及设计美学范式和设计评价准则，信息艺术设计专业就是以信息产业发展为背景下，产生的跨学科交叉性专业方向。信息设计侧重培养人才在信息科技与艺术方面的整合能力、以用户体验为中心的设计策划能力，以及结合信息产业和社会需求探寻新的解决方案的创意能力。信息设计是以交互为核心的关于信息的设计、关于体验的设计或关于服务的设计，甚至于关于知识的设计或智慧的设计。在人工智能、信息技术、网络技术、生物技术和纳米技术等高新技术条件下，设计最终要为复杂技术的人性化提供可行的方法和途径，大数据要以经济适用的方式处理、成型、预测和分析，智能化是发展的必然趋势，然而在设计的层次上，我们需要重新思考设计的简洁性在应对复杂的设计对象时的意义。”

清华大学美术学院信息艺术设计系整合了清华大学新闻与传播学院、清华大学计算机系等资源，并在三个学院的共同努力下，进行了交叉学科研究生培养。依托清华大学多间先进的实验室和研究所构建的高端技术平台支持及美术学院自身在人文和艺术设计领域的积累，已经进行了很多有意义的尝试和探索，引领国内相关专业的学科方向建设和产业发展模式。

由清华大学美术学院承办的“艺术与科学国际作品展”自2001年开始，已经连续举办了四届^H，尤其2012年在中国科技馆举办的第三届“艺术与科学国际作品展”，更是“以《信息·生态·智慧》为主题，集中展示了科学和艺术领域对于智能和生态的探索成果，从信息科学、生命科学和生态科学角度，以技术美学、艺术表现形式、生物智慧为媒介，表达了人类对于未来的思考和探求。”我的作品《智能机器人行走绘图》（图1-9）有幸入选这一盛会。该作品的设计初衷是以集成化智能机器人为载体，将图形与图像等艺术元素转化成程序语言输入给机器人，让机器人在自由行走过程中，利用语音识别技术，用机器手臂绘制出用户给定的绘图要求。整个绘制过程呈现出偶然与必然的结合。必然体现在绘图元素已事先输入；偶然体现在机器人会根据指令随机调用，且受到现场环境和机械手臂的校对影响，绘制结果会呈现出偶合、自然的效果。该作品属于团队合作的结晶，由于时间和精力等因素限制，最终呈现效果与原始创意有些许差距，但体现了人与机器之间生态和智慧碰撞和反思：机器是否能完全遵从人类的指令？机器思维如何渗透进人的智慧？科学地呈现艺术和艺术化地抽取科学是否可逆？能否艺术化表现模式识别和数据库范式等计算机信息处理方式或者设计一种图形符号由机器来按特定语境表达？诸如此类问题，都属于作者思考的内容。

此外，北京大学、北京理工大学、北京航空航天大学、湖南大学、广州美术学院等艺术院校，站在科研与学术的前沿，不断探索信息时代设计的发展与未来。2006北京国际新媒体艺术展，合成时代：媒体中国2008——国际新媒体艺术展，2011首届北京国际设计双年展，2013上海国际科学文化与艺术展等展览，2018平昌冬奥会北京8分钟，都在努力通过各种方式表达科学技术与艺术设计融合的时代主题，充满对“生态、智能、交互”等关键词的思考与探索。

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