人工智能对设计未来的影响

赵迪

摘要：人工智能的主要目标是把人的智慧机器化，而这一旦真正落到实处，其会产生革命性的变化，因为机器的特点是快速、不知疲惫，这是优于人的。把人的智能机器化，机器就会像人一样判断、分析、抉择。也可以进行创造性活动。设计与人工智能的结合就是利用电脑的智能化、快速化，通过编程等方法，综合设计灵感、颜色、方向与个性，按照人机工程学的原理，把构造与创新点等要素聚集整合起来，在计算机上形成完整的设计构想，并产生设计产品。

关键词：人工智能 设计 影响

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2019）07-0248-02

随着人类科技水平的不断提高，人征服自然、改造自然的能力也不断增强。设计作为改善环境、美化环境的一个重要手段，也在不断进步着。特别是人工智能出现以后，更让设计看到了美妙的未来。

一、设计与人工智能

什么是设计呢？所谓的设计主要是指以一定的產品为目标，运用一定的技术手段，综合运用专业知识、设计学知识与设计者的主观感悟，对预期的产品在功能、构造、形状与外观等方面进行系统的、具有创造性的规划与呈现的过程。而人工智能从其目的来看，主要是认知的智能，运用机器的、计算机的方法生产出类似于人类智慧的机器，用以代替人类的某些劳动，在这个领域中，主要包括对机器人的研究、对语言识别的研究、对图像识别的处理以及处理自然语言等。人工智能从当初的姗姗学步，到现在已经稳健的行走了，无论是在理论层面，还是在技术层面，都变得成熟起来，其应用范围也越来越大，在人工智能的帮助下，科技创新产品会越来越多，这是人类认识、改造自然的飞跃式发展。设计与人工智能的结合就是利用电脑的智能化、快速化，通过编程等方法，综合设计灵感、颜色、方向与个性，按照人机工程学的原理，把构造与创新点等要素聚集整合起来，在计算机上形成完整的设计构想，并产生设计产品。

二、人工智能何以与设计结合

人工智能的主要目标是把人的智慧机器化，而这一旦真正落到实处，其会产生革命性的变化，因为机器的特点是快速、不知疲惫，这是优于人的。把人的智能机器化，机器就会像人一样判断、分析、抉择。也可以进行创造性活动。现在有人利用人工智能进行彩票的分析，还有人进行了人机大战，其结果都证明了人工智能的可行性。这也同样可以证明其在设计领域的广阔前景，利用人工智能，可以快速地进行产品设计，把一些铺垫性的环节省略掉，让设计变成一种程序化的过程。到目前为止，这项工作已经取得了实质性的进展。从发展趋势上看，人工智能已经进入了快速发展的时期，对于设计而言，智能化概念设计软件已经进入了实际操作阶段，正在不断完善过程中。我们有理由相信，在计算机专家与新型设计师的共同努力下，设计与人工智能的结合为期不远。

三、人工智能对设计的作用

不远的将来，人工智能必将会进一步发展，并会在设计领域大显神通，显示出其无法比拟的特殊才能，极大地促进设计界的发展。例如，我们可以把尽可能多的设计作品、与作品息息相关的设计背景、目的、理念等存入设计程序中，设计师们只要在程序中输入新的设计想法与要求，程序就会利用已有的资料进行分析、整理、重新组合等工作，经过系统的计算后，生成设计草图与初步的效果图。在此基础上，通过人的参与对作品进行完善与提升。此外，人工智能还能在思路上、设计方向上为设计提供备选方案，让设计师有更多的选择空间，在这里，人的因素会被放大，人工智能只是一种工具，设计师可以利用人工智能为自己提供启示。就好比设计师是一个团队的首脑，人工智能相当于团队的若干成员，首脑调动成员的积极性，开展头脑风暴，集思广益，设计师负责调动、引导、判断分析、作出决策。

四、人工智能的功能

人工智能发展到现阶段，已经具备了很多的功能，可以进行一些创造性的工作了，例如，可以与人下棋，可以写诗作画，甚至可以谱曲。这些行为都说明了人工智能具有创造功能，既然如此，其就可以完成设计工作。Kurzweil组织了一个团队，这个团队开发、编写的一个人工智能程序，被称作RayKurzweil程序。这个程序中，输入了相当数量的诗词歌句，利用其内部程序可以据此模拟出新的思维，这样，它就有了若干的文字模版，每个文字模版都对应着相应的语言风格、韵律模式与诗歌结构，这样，它就可以根据需要创作出风格各异的诗歌。与此相类似，现在还有了谱曲的人工智能，创作画的人工智能，等等，这些都证明了人工智能的功能已经达到了可以设计的程度。

五、人工智能的发展阶段

在实现人工智能的过程中，需要经历五个阶段。第一个阶段是过去大家一直在做的，即TPS全员生产系统的标准化，提升整体的生产文化的管理。第二个阶段是精益化和数字化。第三个阶段，在我们知道了当前状况的时候，如果能够通过预测性的手段，或者通过数据驱动建模的分析方式，寻找到问题产生的隐性原因，这就是将隐性问题显性化的阶段。第四个阶段，当知道设备出现问题的原因时，可以通过结合具体场景，预测对设备的运营或决策会产生什么后果，来实现以预测性为基础的有效性运营和决策优化。第五个阶段，在以上基础上，把感知、分析、优化和执行连接起来，实现在赛博空间管理整个实体空间中所有设备的系统，形成了赛博空间与实体空间的镜像，最终实现CPS的工业智能系统。用GE倡导的工业互联网概念再来描绘一下未来人工智能的技术图景，包含了很多的技术，数据输出后，运用基于机器的算法（machine-basedalgorithms），如嵌入式智能和边缘计算技术以及在云端的智能分析、数据可视化等，运用数据产生最优化的决策，传递到不同的组织，最终反馈到设备当中进行执行。这既包括IT与OT之间的相结合，又包括很多的云计算、边缘计算等最新的信息技术，甚至包括像大数据分析，人工智能建模等最新的技术研究方向。

六、人工智能的转型

那么对于目前的工业企业而言，如何运用人工智能技术和大数据来实现转型？可以运用这个模型分成三条路径。转型的第一条路径是避免不可见的问题。从数据的角度，将问题产生的过程用数据分析、建模来了解发生的原因。并在上述基础上，通过预测性方式进一步改善，来避免可见问题的发生。第二条路径是把不可见问题变得可见。不可见的问题是指设备衰退或者生产过程中会出现残次品，设备背后的关联性和关系性模型存在的问题是不可见的，从数据的角度能够挖掘到关联性，把不可见问题变得可见，更加高效地解决问题，会用到PHM、机器学习还有知识挖掘等核心技术。第三个路径是建立知识的模型，把相关性挖掘出来后，变成知识进行沉淀。沉淀后在赛博空间建立对称管理，通过实体空间中所有装备镜像的模型，实时产生所需的最优决策，用到的核心方法是建模技术（TwinModel）、信息物理系统（CPS）等。

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责任编辑：景辰