人工智能时代的群智创新设计研究.pdf
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1、人工智能时代的群智创新设计研究设计与文脉隐 庐/主持 091罗仕鉴 张德寅 梁存收设计活动在人类探索与改造世界的历程中始终占据重要地位,与技术并肩推动人类社会从传统工业社会步入信息社会,再迈向智能社会的新纪元。人工智能时代下,人工智能技术已深入设计创新的各个核心环节:大语言模型如 Chat GPT、文生图模型如 Stable Diffusion 和 Imagen,以及文生成视频模型如 sora 等,开启了群智创新设计协作的新篇章,传统设计方法、工具和流程迎来了全新变革。传统设计活动中的设计造物者、设计目标及对象、设计流程及评价反馈方式正在发生改变,新的设计生产资料、设计生产工具及设计生产力正随
2、着时代的发展而逐步衍进。人工智能是形成新质生产力的重要摘要:人工智能时代,社会生产方式的进化极大地扩张了设计创新的边界,设计的环境、对象、工具、方法及思维均发生了转变。首先回顾了设计的发展,阐述了人工智能时代下社会创新的新“生产资料”“生产工具”“生产方式”及“生产力”,构建了群智创新设计的方法模型,提出了群智创新设计的研究内容并探讨了群智创新设计的未来发展。群智创新设计范式将设计创新同智能数字技术结合,发挥群体智慧的力量,聚集群体智慧创意流,开创群智创新新模式,为民生、产业和社会创造共赢价值。关键词:人工智能、群体智慧、工业设计、创新设计中图分类号:J05 文献标识码:A 文章编号:1674
3、-7518(2024)02-0091-07Research on Crowd Intelligence Innovation Design in the Era of Artificial IntelligenceLuo Shijian Zhang Deyin Liang Cunshou Abstract:In the age of artificial intelligence,the development of social production methods has greatly expanded the boundaries of design,and the environ-m
4、ent,objects,tools,methods and mindsets of design have all changed.Starting from the epistemology of design,this paper elaborates on the new means of production,tools of production,methods of production and productivity of social innovation in the new era.It discusses the methods of crowd intelligenc
5、e innovation design from a diverse perspective of design,technology and society,constructs a theoretical model of crowd intelligence innovation design,proposes the research content of crowd intelligence innovation design,and explores the future development of crowd intelligence innovation design.The
6、 method of crowd intelligence innovation design combines design innovation with intelligent digital technology,unleashes the power of crowd intelligence,collects the flow of crowd intelligence ideas,creates new models of crowd intelligence innovation,and creates win-win value for peoples livelihood,
7、industry and society.Key words:artificial intelligence;crowd intelligence;industrial design;social design引擎,以人工智能技术为支撑的群智创新设计正成为一种新兴创新方法。就群智创新设计的动力来源而言,传统设计主要依赖于自然资源的消耗和人力的投入,而群智创新设计则更加注重数据、信息、知识、设计、技术等非物质资源的积累与创新;就发展路径而言,传统设计往往依赖于物质要素的改变与交换来推动创新,而群智创新设计则采用网络化、智能化的群体智慧创新方式。人工智能时代下,设计的边界得到了扩展,以产品、内容和
8、服务构成的复杂系统成为了新的设计对象。设计创新正从基于个人经验或小团队协作的模式转向基于群体智慧协同的群智创新设计模式,呈现出明显的去中心化、数字化趋势。认识先行、实践随后,我们对于设计的认识必须循时衍进。一、群智创新设计与人工智能1、设计的再认识自欧洲文艺复兴之时,人们对设计的认知就包含“工具论”和“本体论”的两重理解,即设计到底是一种求解手段,还是一种创造目标,亦或是兼而有之。1786 年版的大英百科全书仍然将“设计”局限为“艺术作品的轮廓、姿态在作品整体造型、动态和审美呈现方面的和谐”。可见直到 18 世纪,设计的语义仍被大众框定在艺术造型和审美趣味范围内。人工智能时代的群智创新设计研究
9、2024服饰2期.indd 9124/4/17 上午9:50艺术设计研究2024 02 期092第一、二次工业革命以来,社会生产力得到了空前的发展,设计的内涵随着实践活动的多样而逐渐扩张。美国经济与管理学家赫伯尔特 西蒙(Herbert Alexander Simon,1916 2001)首先关注到人类设计活动的普遍创造性,提出了“设计科学”的概念以优化和强调人类的设计造物创新和设计知识创造。此后,社会逐渐认识到设计在艺术性之外的抽象性、理性、工具性及科学性,对于设计认知的研究和思考逐步深入。一部分设计研究者认为设计是技术同艺术的结合,是理性和感性的统一:如英 国 设 计 师 戴 维 佩 伊(
10、David Pye,1914 1993)认为设计是解决问题的理性和艺术感性的结合;另一部分设计者则强调设计的功能性,忽视设计活动中的自主性与艺术性:如德国设计大师迪特尔 拉姆斯(Dieter Rams,1932)坚持产品并非艺术品,认为只有最简化的设计才是“最出色的设计”,英国学者布鲁斯 安彻尔(Leonard Bruce Archer,1922 2005)认为设计体现的是绝对理性的问题求解过程。此外,还有学者从更综合的视角审视设计,如前文提及的赫伯尔特 西蒙认为设计活动涵盖了创造人造物的所有活动,指出设计活动是在呈现出的备选方案中寻求“最优解”的过程。赫伯尔特 西蒙对于设计的理解与美国学者霍
11、斯特 锐特尔(Horst Rittel,1930 1990)的“设计是寻找最满意解”以及国内清华大学柳冠中先生(清华大学美术学院教授,1943)、湖南大学赵江洪先生(湖南大学教授,1954)所坚持的“设计的本质是实事求是地解决问题”在学术上有着一致的主张。随着时代的发展,人们对于设计的认识逐渐深入:在国外,著名设计期刊设计研究(Design Studies)的前主编彼 得 劳 埃 德(Peter Lloyd,1966)在数十年的设计研究中,多次强调了设计背后的隐喻与伦理意义,认为设计研究已经成为了“某种跨学科工作群体”(some kind of interdisciplinary workin
12、g party),并强调了设计在提供社会平等方面的重要作用。在国内,装饰 艺术设计研究等杂志作为设计及艺术学界最重要的学术阵地,见证了设计研究者在设计认识上的不断发展和进步。方晓风(清华大学美术学院教授,1969)在装饰发文,总结了设计学最为当今时代所需要的两个重要属性:综合性及实践能力:综合性使得设计者汇聚多学科智慧以寻求创新;实践能力则更体现了设计活动的社会价值;潘鲁生教授(山东工艺美术学院院长,1962)在 艺术设计研究发文,指出在数字化衍进的社会浪潮中,数字手段将逐渐替代传统生产要素的地位,逐渐发展成为一种新兴的、具有决定性影响力的生产要素。2、人工智能时代下的群智创新设计群智创新设计
13、的发展与人工智能技术紧密相连,共同推动着科技与设计领域的进步。自 1956 年达特茅斯会议确立人工智能的学科地位以来,这一领域的发展日新月异,并不断渗透到设计领域,为设计带来了革命性的变化。早在1982 年,浙江大学潘云鹤教授(中国工程院院士,1946)便前瞻性地利用人工智能的思想尝试构建了国内较早的CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)图案创作系统,为多种工业产品提供高效图案创意,并不断迭代和完善。进入新世纪,随着大数据、云计算等技术的崛起,人工智能技术取得了突破性进展,群智创新设计逐渐展现出巨大的创新潜力。基于群智感知、自然语言处理及社会网络分析等新兴技术,设
14、计师们能够更有效地汇聚群体智慧,获取更丰富的设计需求与知识源,大大提高设计的效率和精度。如文献利用人工智能技术开发出神经网络 GAN 系统,实时分析用户描述,生成对应二维草图,实现“需求提炼、特征生成、设计提取”的三步转化,并分析设计知识流模式,支持多标准决策,为产品开发提供科学指引。随着计算机视觉、自然语言处理以及智能机器人技术的不断创新,群智创新设计已从早期基于网络的众包模式,衍进为基于群体性需求与广泛知识驱动的群智创新模式。在备受瞩目的 2022年Science杂志年度十大科学突破评选中,人工智能生成式设计(AIGC,Artificial Intelligence Generated C
15、ontent)赫然在列,彰显了人工智能同群体智慧结合后的巨大创新能力,更预示着设计领域将迎来一场前所未有的创新变革;2023 年中国科学十大进展中,人工智能大模型通过深度融合大数据、人工智能等先进技术与历史气象数据的精准预测,成功打造了一个基于群体智慧的跨域、多尺度、精准气象体系,引起了广泛关注。3、群智创新设计的定义与内涵(1)群智创新设计的定义群智创新设计是人工智能时代下的新兴设计创新方法。群智创新设计与传统设计最大的区别在于,前者更加注重数据驱动、机器协同,利用人工智能、机器深度学习、智能制造等技术手段节省时间和资源,提高设计的精准性和可靠性。群智创新设计的参与者不仅局限于设计师主体,还
16、通过互联网组织结构和数字化协同平台聚集和管理社会各界的群体智慧,以动态自主协同的方式进行设计创造。如文献详细探索了企业团队在协作过程中的设计创新路径,揭示2024服饰2期.indd 9224/4/17 上午9:50人工智能时代的群智创新设计研究设计与文脉隐 庐/主持 093了群体智慧在重塑团队工作流程、个体行为以及推动服务创新等方面的深远影响;文献开发了一个研究复杂社会认知系统中的集体适应的概念框架,研究了复杂社会认知系统中集体适应的问题,并呼吁人们使用跨学科、定量的社会科学来理解快速变化且日益复杂的社会;文献结合数字经济发展需求,提出了群智创新驱动的信息产品设计方法;文献将群智方法同与其他典
17、型产品设计方法进行了比较,从群智创新设计的系统、功用及具体行为等角度,提出了群智创新设计的宏观、中观、微观三层次模型。基于上述研究,笔者进一步归纳了广义的群智创新设计定义:群智创新设计是人工智能时代下,将创新设计同下一代互联网、人工智能、区块链、大数据等智能技术结合,聚集多学科人才、聚焦多学科资源,解决社会复杂设计问题的综合创新手段。“群智创新设计”不仅是一种创新设计方法,还是一种同人工智能技术紧密结合的创新设计思维。(2)群智创新设计的内涵就学理而言,群智创新设计是设计及技术双重视域下的社会性创新设计理论:设计视域下,群智创新设计是一种基于群体性设计的、基于新知识的设计方式,源于上世纪 70
18、 年代以来逐渐兴起的社会设计概念。彼时美国设计理论家维克多 帕帕奈克(Victor Papanek,1923 1998)颠覆性地指出设计行为必须承担相当的社会责任,而不必过多在意其活动本身的形式与功能。在其影响下,中外设计学者陆续提出并实践了“为社会而设计”“社会可持续设计”“公共设计”“社会设计工程”等相关学术主张。图 1 绘制了上世纪以来国内外学者关于社会设计的研究成果及观点。技术视域下,群智创新设计源于作为计算智能的分支学科:群体智能。群体智能最早于 1993 年提出,代表一类可被群体共享的创新能力。群体智能是群体组织通过集结群体的意见以形成群体决策,并动员群体以竞合方式协同创造以共同面
19、对群体挑战的复杂过程,主要分为群智感知(Crowd Sensing)和群智 计 算(Crowd Computing)。2016 年,Science杂志文献指出,目前社会需要汇聚群体智慧与智能机器来解决与日俱增的复杂性社会难题,并按照社会实现的简易程度将群智计算划分为三种类型:完成单维任务分配的群体众包模式、支持复杂工作流模式的群智协作及涵盖了冗杂多维需求满足的多元系统类群智计算模式。文献认为未来的创新必须汇聚大众的知识及思考,并用数字技术图 1:国内外学者关于社会设计的研究成果及观点1946-K Lewin提出设计师建立社区的想法,社会设计的概念被初步提出1969-Arnstein S R公民
20、参与是公民权力的一部分,参与类型包括城市更新设计、反贫困和模范城市1997-柳冠中都市系统设计包括城市功能与环境过渡点、都市传播媒介和载体1982-C Dilnot设计是具有具体社会意义的实践活动1988-DM Connor社会公民参与性实践是一种折衷的混合方法1999-E Manzini可持续性战略设计是实现产品和服务组合的综合解决方案1999-赵江宏在汉城发表Design for Sustainability in China 主旨演讲2002-EBN Sanders 参与式设计方法及原理2003-赵江洪非物质设计及社会系统设计是可持续发展理念下的设计实践2004-E Manzini设计社
21、会场域的原理性2007-T Bovaird用户与社区的合作是超越了社会参与的社会实践2007-SP MacGregor社会创新的宗旨是利用设计通过企业社会责任创造商业价值2008-E Manzini为环境可持续性而进行的社会整体设计2009-湖南大学设计艺术学院 发起“新通道”社会创新项目,二十多年来取得国内外广泛关注和赞誉2010-Ezio Manzini 建立“可持续设计每一天”项目,出版著作可持续设计每一天2010-刘新阐释了中国地域下可持续设计的观念、发展及实践研究成果2010-T Brown社会创新的设计思维2011-CF Yang通过参与式行动研究进行社会创新服务设计2012-季铁
22、基于社区和网络的设计与社会创新是从用户为中心转移到以社区为中心的设计原则2014-L Armstrong社会设计具备高度的跨学科属性2016-覃京燕互联网思维下基于扁平化网络结构的可持续创新设计思维2019-吴琼人工智能时代的创新设计思维包括系统观、设计问题识别、设计同计算的关系及技术认知体系2018-娄永琪社会设计让社区有可能从创新链和产业链的末端走向前端2019-笕裕介社会设计方法是用跨界思维解决社会问题的重要设计方法论2020-周子书社会设计的本质及八个核心环节的反思2020/2023/-罗仕鉴基于社会设计、设计众包及群体智能等创新发展形式,提出群智设计思维2024服饰2期.indd 9
23、324/4/17 上午9:50艺术设计研究2024 02 期094的观点加以阐释群体智能。文献指出,随着万维网及社交网络的出现,社会公民第一次拥有了公民技术(CT,Civic Techs),政府拥有了公民参与平台(CEP,Citizen Engagement Platforms),群体智慧的发展已在知识积累及交流、解决全球复杂问题、全球医学诊断等方面取得重大突破。文献研究了超越人群智慧的集体智慧的认知和行为机制,指出数字技术能够聚合个体群体成员的社会互动的动态行为,进而增加个体群体成员的相互依赖。人工智能时代下,现代社会层面遇到的多方利益和多方价值纠缠的复杂性系统问题为群智创新设计方法的提出提
24、供了现实土壤;学术界前人关于设计(尤其是社会设计、群体设计等)、技术(人工智能、群智计算、大数据等)、社会(平台、市场、产业等)的研究为群智创新设计作为新的解决复杂问题的方法提供了现实养料。由此,群智创新设计方法应运而生。二、人工智能时代下群智创新设计方法研究人工智能时代下,人类所面临的问题往往是多维度的,涉及到多方利益和多方价值的复杂系统问题。单纯依靠以往单一的设计方法或单一学科知识已经很难满足社会的实际需要。因此,我们提出了群智创新设计方法,作为解决当下社会复杂问题的创新设计之道。1、群智创新设计的研究内容群智创新设计是利用数字化工具汇聚群体智慧、提升创新效率,解决社会复杂问题的综合设计手
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