浅析人工智能对工业设计的影响
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作者:龚雨佳 姜虹
关键词：AI智能;工业设计;影响
人工智能是集计算机科学、语言学和心理学等一个综合性很高的学科，同样，工业设计也是一门交叉性的学科，设计对象为人造物，强调“创新的解决问题”，将强大的人工智能技术运用到工业设计中，不仅能开发更高效的设计流程并引导设计师、设计行业或设计教育的转变，还能在人们普遍注重效率、体验与情感的当下，为大众创造一种全新的生活方式并促进社会发展。
1人工智能概述
人工智能，是指计算机系统具备的，可以履行原本只有依靠人类智慧才能完成复杂任务的能力。它是使计算机实现从“smart”向“intelligent”的转变，它可以像人一样合理的思考并合理的行动。它诞生于信息技术革命以后的信息时代，试图通过对智能进行解析，从而探寻智能的本质。在人工智能的研究过程中，人们始终在试图生产一种智能机器，能够像人一样对外界的各种刺激做出回应。最终，通过科学研究使得智能机器能够模拟人类智能，预期的研究成果主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑的计算机等。
1.1人工智能的发展
1956年美国达特茅斯大学中召开的达特茅斯会议中首次提出了“人工智能”这一术语，此次会议在历史上被认为是人工智能真正的诞生。之后，其发展经历了四个时期，具体如表1。
1.2人工智能的重要分支
人工智能研究已进入蓬勃发展的阶段，人工智能技术为企业带来了极大机遇，同时对社会产业经济推动、商业模式创新和生活方式转变产生重要影响。按照应用场景，可分为以下3个重要分支。
1.2.1机器学习
当面对大量的数据需要进行深度数据挖掘、明晰数据之间的联系时，通常采用的方法是人工智能的一个重要分支——机器学习。机器学习是研究如何使用计算机模拟或实现人类学习活动的方法，按照学习方法可分为决策树学习、知识学习、强化学习、竞争学习和概率学习等。深度学习技术正是结合了多层人工神经网络和卷积计算的一种学习算法。
1.2.2专家系统
专业领域的知识处理和问题求解一般使用专家系统，它将探讨一般问题的思维方法转变为运用专门知识求解专门问题。专家系统一般由知识库和推理机组成，通过知识标识、获取、存储等操作完成知识库的建立，再利用推理机进行机器推理或模糊推理等操作，进而得到基于知识的推理结果。目前的专家系统正逐渐与其他学科融合，出现了基于框架、案例、神经网络及Web等多种专家系统模型，正成为人类进行智能管理与决策的重要工具和手段。产品概念设计模型便是一种专家系统。
1.2.3人机交互
人机交互是人工智能的另一技术热点，主要实现机器的智能化，确保机器和人类交互的顺畅。人机交互实现需应用机器人学和模式识别等技术。机器人学主要研究如何使机械模拟人的行为，而模式识别是指让计算机系统模拟人类通过感官获取的对外界的各种感知能力。目前的人机交互形式包括通过实物、触控屏幕、虚拟现实进行交互及多种交互方式综合的多通道交互等。其技术实现不仅依靠硬件提升，还涉及语音识别技术、眼动跟踪技术以及3D交互技术等。
2工业设计的概念
工业设计（Industrial Design）与其他交叉学科相同，很难用统一描述对其定义。1980年，当工业产业正大力发展时，工业设计的对象几乎全为工业产品，国际工业设计协会理事会（ICSID）对工业设计做出定义：就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验、视觉及心理感受，而赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格。随着进入21世纪，互联网与人工智能等科技的发展以及社会问题的转变，该组织于2015年10月对（工业）设计的定义更新为：（工业）设计旨在引导创新、促进商业成功及提高生活质量，是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。在此定义中，强调了工业设计提供的创造性决策带来的效果，而不限制其方案的载体。这足以体现工业设计的学科综合性。对于工业设计学生和从业者而言，设计对象是产品本身或以产品为基础的服务系统，因此文中工业设计特指狭义的工业设计，即产品设计。
3人工智能技术对工业没计的影响体现
人工智能技术已渗入人类生活及工作多个领域，就工业设计而言，其内容、方法、重点以及结果也会受人工智能技术的影响，进而调整或转变。人工智能对工业设计的影响可以归纳到个体、行业以及社会三个层面。
3.1导致工业设计方法与设计思维的转变
在个体层面，人工智能技术一定程度上导致了工业设计方法和思维的转变。随着计算机的发展，设计呈现不再完全依赖手绘草图，而是开始合理运用三类计算机辅助设计系统。一类是辅助表现类，即设计师运用PS、C4D等软件辅助表达想法，既提高效率又增强表现。此阶段人工智能未参与，机器仅是执行者，设计主体为设计师;二是辅助决策类，即基于知识推理或遗传算法的概念生成和方案评价专家系统等，帮助设计师摆脱经验限制和固有印象，生成用户模型或配色方案等。此时设计师开始与人工智能通力合作;三是自主设计类，虽然目前在产品设计领域未有成熟自主设计平台，但就平面设计而言，阿里巴巴的“鹿班”，在2017年双十一，设计总量高达4亿，每秒完成8000张网页banner设计，人类美编设计完成同样工作量需连续工作173天。且购物者并未察觉区别，在此种环境下，设计师与人工智能逐渐转为竞争关系。因此设计师需有敏锐的观察力并进行充分思维碰撞以寻求创意解决方案。此外，如何结合人工智能与设计师优势以改良或创新设计思维范式，也是当前较热点的研究方向。
3.2拓宽工业设计行业的发展维度
在行业层面，人工智能扩展了交互设计的视野与维度。新兴的人机交互设计分支，拓宽了工业设计行业的发展维度。一方面交互设计的兴起，为从业者提供了一条前景较好的互联网就业渠道;另一方面，越来越多功能性产品以智能可交互形式出现，定位中高端市场。而传统实体产品设计遭遇一些困境，顾客的追求不再局限于造型，而是整个服务过程的体验，因此，在当今时代，单纯的设计力量是单薄的，对于设计部门而言，与开发和运营等部门的合作显得尤为重要。
3.3人工智能与工业设计共同打造新生活
在社会层面，人工智能的技术与工业设计的创新思维持续创造着新的生活方式。城市的智能交通管理系统、农村的新型智能农业机械、公司中的智能扫地机器人、学校中的包裹收件系统、家中的智能互联家居、社区的智能交互播报屏等无不传递着智能时代的便利。同时，这类产品或系统也与工业设计相关。人工智能技术为产品的实现提供支撑，工业设计方法为产品的孵化创造路径。设计者要以一种整合、可持续、发展的思维，借人工智能技术之利去实现创新，要用敏锐之眼和博爱之心，关注社会弱势群体，改善社會问题，传递设计价值。
4结语
不论是人工智能技术本身还是人工智能辅助设计系统，都给工业设计带来了积极影响，能协助设计者更高效表达创意构想、开发并测试产品，但其便利性与高效性可能会让少数设计者模糊自身定位。工业设计的本质是创新构想，而人工智能的本质是技术实现。在人工智能技术持续发展的当下，设计师需要调整和完善自我的创意思维水平，同时设计教育也应及时调整，以培养出适应未来需要的设计人才。未来，工业设计师、工业设计教育将与人工智能共同进化，使社会的未来有更多可能。
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