基于梅洛庞蒂感知现象学谈自治建筑中的人工感知及其优化

文／王佳琦 伦敦大学学院 硕士研究生

姜晚竹 伦敦大学学院 硕士研究生（通讯作者）

引言

随着数字技术与机器人技术在建筑中的引入，一种全新的智能化建筑体系：自治建筑（Autonomous Architecture）应运而生。它可以根据用户与环境的变化，实现空间颜色、形式、尺寸等要素的重构。凭借其灵活性与适应性，自治建筑朝着类生物发展着，彻底改变了建筑在社会中的角色。自治性是自治建筑研究的核心，具体表现为感知并做出自主决定的能力，即要点在于作为“心”的人工智能和作为“眼”的人工感知上（图1）。然而，作为自治系统的开端，后者的重要性往往被忽视。作为与环境交互的首要媒介，人工感知是自治建筑实现其物理落地性的基础，也是如何实现其智能与交互性的关键。

现象学中有关人与环境的内在关系的探寻可以为人工感知提供全新的思路，尤其是梅洛庞蒂的感知现象学更是揭示了人类知觉的本质。因此，文章希望从哲学与认知科学的双重角度，重审人工感知的概念。通过分析梅洛庞蒂感知的概念，思考其在自治建筑语境下对人工感知的应用，通过感知现象学的工具化，引导人工感知与建筑的智能化发展。

1 人工感知与自治建筑

1.1 人工感知及其发展

传感器是一种能把信息转变成机器可识别的电信号的器件。不同传感器之于自治建筑就像各种器官之于人类，而人工感知则是这些器官的集合体：一个由多个传感器与信息处理程序组成的，用于模拟人类感知能力的系统。目前，人工感知以单感官的方式应用，如机器视觉、机器听觉等，多用于对于人脸、地形、语音等物体或者声音的识别。也会以多感官的方式应用于机器人行为控制，如机器人的环境勘探等。

图1 自治建筑系统（图片来源：作者自绘）

1.2 人工感知的自治建筑应用

如今，在自治建筑系统中，人工感知技术常被应用于获取人的动作、行为信息和建筑、环境的物理数据，以此引导其生物性与应激性的变化与空间重构。例如，珍妮·萨宾（Jenny Sabin）工作室设计的椭圆形智能建筑装置“Ada”，其可以通过传感平台基于机器视觉与听觉收集使用者与情绪相关的生理数据（面部模式、音调和声音），并将这些数据转换成显示在“Ada”上的色彩与光线，是一个具有互动性和变革性的社会、环境响应式建筑（图2）；而奥泽尔办公室（Özel Office）设计的模块化建筑装置“Becomings”，则通过多传感器组合的方式，测量建筑结构稳定性、人的接近度和声音成分，从而实现了空间的自主变化与重构，创造了实时数据的独特空间表现[1]（图3）。

图2 装置Ada 内的空间（图片来源：参考文献[6]）

虽然如今算法的进步使人工感知愈加成熟，但仍局限于简单环境下的物理数据。这自下而上的机械性感知始终无法实现集灵活性、复杂性和深刻性于一体的类人感知行为，这也限制了自治建筑判断与反馈的敏感性。

1.3 人工感知的误区之源

如果我们回到模仿人类感知的初衷，人工感知研究存在着根本上的问题：片面地强调了感觉器官作为信息传导工具的机械性作用。导致其错误地将客观世界作为感知的预设前提，而不参与感知的过程，这样放弃了感知主观的认知性与具身性。究其根本，这种错误来源于理性主义对于感知本质的错误认识。笛卡尔把视觉归结为一种机械机制，即外部的光线作用于我们的眼睛，从而在视网膜上形成了一定的影像。按照这种理论，视觉活动即成为了传递信息的过程，眼睛也就成为了平凡的工具。这种理性主义，将复杂的感知过程抽象并概念化，抛弃了其内在的认知性、原初性与身体性。

图3 装置Becomings 效果图（图片来源：参考文献[1]）

图4 基亚斯玛当代艺术博物馆的室内场所塑造（图片来源：参考文献[7]）

这不是技术上的不足，而是哲学层次上的失误。这种笛卡尔式的错误，是对于人感知活动的误解，也是以此为基础的人工感知的误导。人工感知被看做纯粹的机械机制，这无疑导致了其刻板性、分离性、被动性等一系列的问题。而这种以一般性定义任何事物，忽视事物存在的具体性的人工主义，正是梅洛庞蒂的具身认知观所批判的。因此，要彻底突破这种理性主义的桎梏，还得跳出既定的认知模型，寻求感知现象学与人工感知的对话。

2 人工感知与现象学

要通过现象学改进自治建筑的人工感知，需要基于对梅洛庞蒂感知概念的理解与其在自治建筑新语境下使用性质的反思。

2.1 梅洛庞蒂的感知现象学

虽然梅洛庞蒂没有明确地讨论过建筑学，但他的涉身性感知研究是具有启发性的。他以其感性的认识论超越了笛卡尔理解的传统二元论，否定了感知的机械性，强调了其意识和体现。

感知的概念是梅洛庞蒂的理论基础。梅洛庞蒂认为，“感知是把握属性，但是红色与绿色并不是感觉而是可感物，这些属性并不是意识的要素而是物体的属性。”[2]即可感物是通过感官来理解的特定对象的属性之一。感知则是全身感官所得信息的有机整合，是人与世界互动的一种本能，它自发地对感觉到的素材加以组织，并启动我们的身体对外界作出反应。在感知的过程中，身体被交给了世界，并客观地将自己作为世界的一部分交给了自己。此时，身体既是客体又是主体。因此，身体用“我能”代替“我知”，在再现世界的同时重塑自身[3]。梅洛庞蒂曾用绘画来描述这一过程，“正是通过把他的身体借给世界，艺术家才把世界变成了绘画。”[4]

2.2 自治建筑的现象学应用——从隐喻性到操作性

现象学对建筑学来说是具有启发性的。于1970 年被引入建筑学后，现象学方法补充了传统的实证法，提供了评价建筑美学与体验的革新，使建筑师窥见了建筑与精神上的密切联系。而在如今自治建筑的语境下，现象学方法的使用也出现了差别。

从传统建筑的角度来说，对于现象学的解读是隐喻性的、符号化的。现象学方法一改普适性的实证法，将关注点从功能性与实用性转移到了特异性的场所精神的塑造上。这可能在受现象学启发的建筑师（如彼得·卒姆托Peter Zumthor和史蒂芬·霍尔Steven Holl）的作品中可以得到最好的证明。建筑师从自身感知出发捕捉精神的、文化的意义，并由空间、材质、光影的塑造去传达给使用者。对于建筑师来说现象学非设计方法，而是独特的视觉方法，用于分辨特定形式与特定用户之间产生的联系。这些散文式的发挥来源于直觉、观察或者生活的投影。正是这种主观性，使现象学方法可意会而不可言传（图4）。

对于自治建筑来说，有关现象学在人工感知上的应用必须是具有实效性的。感知现象学有别于理性主义与经验主义，它采用特异性的解读方式，使感知的机制去抽象化、去人工化，使建筑自身成为了感知的主体，完成了从数据识别到人工感知的跨越。当建筑成为了感知的主体，建筑师就不再是直接控制者而丧失了其主观能动性，实现了从一阶到二阶控制论的转换。而目前笛卡尔模式下的感知方式缺乏主观能动性，这也就导致了自治建筑的智能退化。因此，为了创造人与环境之间的特异性关系，人工感知需要承担原本属于建筑师的工作：主观地感知人与环境的信息，并挖掘其深层的意义。那么，为了将主观的感知嫁接到客观的机器上，传统的现象学方法就需要被转译，现象学的使用也必须是可执行的而不仅仅是符号化的、隐喻性的（图5）。

3 感知现象学对人工感知的启示

从梅洛庞蒂感知研究的具体三个方面出发，我们将运用操作性的方法对其进行工具化，从而重新思考人工感知并引导其发展。

3.1 感知的机制——从被动性到主动性

重构性与适应性是传感器智能化的基础。

感知是一个主动的过程，有机物与环境之间的关系并不是机械性的对应关系，而是一个循环重构的关系。梅洛庞蒂认为，“感觉是一种重建，它基于一些我体内留下的预先构成的沉积物，所以我是一个储存着自然力量的储存库。”[2]感觉的本质是一种预设的重构，以已有的感觉映射能力为基础，是根据不同环境而产生的变体，并不是单纯的复制。因此，对于自治建筑体系中的人工感知来说，可以根据可感物的类型组成感知分区（用户、建筑要素、环境要素），设置相应的预设模型，并通过实时映射建立被感物与预设模型的联系并加以重构，用主动的再创造模式代替被动的传递机制。

在重构性的基础上，适应性则体现了知觉依据具体环境的转换，而切换不同的感知方式的能力。静态封闭的感知框架会造成识别的刻板性。因此，如果将强化学习的方式应用到感知算法中，使传感器根据感知对象或上一次感知的结果，自主地切换或调整既有的感知模式框架以及感知功能的组合，主动对感知的预设进行重构与修整，以达到感知结果的最优化。

3.2 感知的身体图式——从分离性到整体性

多感官整体性与联动性是传感器智能化的关键。

图5 传统建筑与自治建筑中的自然科学与现象学对比（图片来源：作者自绘）

人的感知不是各种感觉的拼凑而是具有整体性的，梅洛庞蒂用左手与右手的相互感知来比喻这种整体性：每个感官在保有特异性的同时，充分享受着信息的交互、交融，形成身体图式。身体图式是感知的具身化体现，是一种独特的处理模式与手段，是为了适应世界而形成的具有相互关联模式的复杂网络[5]。反观目前的自治建筑系统，各个子系统的封闭性导致了传感器间的孤立，割断了信息间的内在联系，导致了其组合后可能蕴含的深层信息的丢失。因此，多传感器一体化与感知信息融合的方法需被采用，以形成感知网络，实现各种感官的协同。通过各部分之间的信息传递与交互，人工感知可以进行进一步的推理，获得可感物潜藏于表层信息下的内在信息。

基于知觉的整体性，联觉则通过感官的联动性提升既有的感知体验，即超越单一刺激，引发的并发式感觉。因此，通过建立信息的相关性数据库，可以形成稳定的相关信息映射。如果将这种联动嫁接到不同传感器上，就能由单一刺激形成递归的多重刺激，实现人工通感，大大提高感知的敏感性。

3.3 感知的时间性——从应激性到经验性

感知经验性是传感器智能化的过程。

梅洛庞蒂形容身体掌管着过去、现在与未来，或者更确切地说，它变成了自然中的一个位置，可以围绕现在投射过去和未来的双重视野并获得历史的方向[2]。这表明，感知不是时间点上暂时性的存在，而是一种历史性视野。我们在感知的同时会形成相应的知觉经验。新知觉不断修正旧知觉，实现了知觉的不绝对性。人的感知处于一种永久未完成的状态，依据经历而不断丰满、重构。在学习技能时如下棋，这种感知经验赋予我们流畅度，与掌控整体局势的不确定性的直觉。

传统人工感知缺乏能强化识别过程的信息存储与学习能力。应激性的反应就如照相，每张照片都以碎片化的形式毫无关联地平行存在着，无法形成经验去指导下一次感知。因此，人工感知需要在强化学习算法的指导下，实时记录并处理每一次感知信息，通过对不同时间下的同一对象进行识别与联系，以形成对其的感知经验。最终，感知经验的不断累积与更新将提高人工感知对于目标对象的识别速度与精确度。

结语

梅洛庞蒂的感知现象学强调了知觉的能动性和具身性，揭示了人工感知研究不能逃脱自然的原初性。梅洛庞蒂理论的工具化，为人工感知技术提供了新的哲学基础、研究思路与优化方法，同时对于自治建筑的发展具有重要的意义。

首先，人工感知架起了通向精神世界的桥梁。从笛卡尔理论中继承下来的精神和物质领域之间的分裂是现象学一直试图解决的问题。但是现象学方法一直都以一种符号与隐晦的方式存在着。现象学在人工感知上的操作性应用，实际意义上联系起了物质与精神，也使建筑触碰到了复杂而混沌的精神世界，这是其成为类生物的前提。

其次，信息获取的准确性代表了自治的高效性。敏化的人工感知，使自治系统可以摆脱仅从显性数据判定环境情况的窘境，这极大地减少了信息的滞后性、被动性、单一性等问题。在一定程度上，可以理解甚至预测环境的隐性信息与内在本质，做到真正意义上的建筑之眼。

最后，人工感知赋予了自治建筑独特的具身性图式。建筑是介于人与环境之间人的存在空间，即主观空间与客观空间①的媒介。对于传统建筑来说，建筑师使用自身的身体图式去建立三者的联系，这联系在建成之际就被锁死了。而对于可变的自治建筑来说，其意义就在于赋予了三者一个适应性的关系，而这种关系的平衡则需要人工感知所赋予的图式去维系：对外，感知环境的变化，不断调整主观空间与客观空间之间的比例；对内，使存在空间不断符合并协调主观空间，与人的身体图式产生交互。因此，基于感知现象学的人工感知研究，为实现建筑智能化与自治化指明了前进的方向。

注释：

①主观空间是以人和与人发生联系的物体为中心，以人可感知的范围为边界，并通过人身体的投射作用在存在空间内形成的感知空间。客观空间是感知空间之外的无限的环境。