《設計概論》 課件 11　智能與計算設計

普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材設計概論李立新王文聰編著｜第3版高等院校設計類專業(yè)新形態(tài)系列教材GAODENGYUANXIAOSHEJILEIZHUANYEXINXINGTAIXILIEJIAOCAI

目錄什么是設計01設計的形成與發(fā)展02設計的分類03設計的功能與形式04技術與藝術的統(tǒng)一05設計美學06設計管理08信息與數(shù)字化設計09交互與體驗設計10智能與計算設計11設計新形態(tài)12設計程序與方法07設計鑒賞與批評13CONTENTS智能與計算設計11.1人工智能與智能設計/11.2人工智能與生成設計/11.3普適計算與多模態(tài)交互設計11

11.1人工智能與智能設計11.1.1人工智能發(fā)展歷程11.1.2智能設計要素11.1.3智能設計特征11.1.1人工智能發(fā)展歷程

人工智能從開始到現(xiàn)在已經(jīng)有了60年的發(fā)展時間，它最大的特點應該就是和人類有著極大的區(qū)別。劍橋大學在人工智能發(fā)展中扮演了重要角色，其中有三位影響深遠的人物：第一位是阿蘭·圖靈，他是圖靈測試和圖靈機思想的創(chuàng)造者；第二位是著名的深度學習之父杰弗里·辛頓，他曾在劍橋大學心理學本科就讀，并在加拿大繼續(xù)研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡，并提出深度學習的概念和方法，為人工智能的復興和繁榮做出了貢獻；第三位是阿爾法狗之父哈撒比斯，他也畢業(yè)于劍橋大學，在人工智能的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)階段人工智能最火的話題莫過于ChatGPT了，它是一種基于人工智能技術的人機交互系統(tǒng)，也被稱為語義模型或者對話模型，其是由OpenAI開發(fā)的一個強大的自然語言處理模型，可以理解和生成自然語言，并通過對話與用戶進行交流。ChatGPT11.1.2智能設計要素

智能化設計能使設計操作和設計過程更加智能便捷，其利用人工智能、機器學習、自然語言處理等技術方式，在設計過程中自動化地分析和生成設計方案、進行設計決策，以及優(yōu)化設計結果。其主要的目的是通過自動化和智能化的方法，提高設計的效率和質(zhì)量，降低成本和時間，促進創(chuàng)新和提高設計師的生產(chǎn)力。所以在當下環(huán)境，智能化設計可以應用于各種領域，如建筑、工程、產(chǎn)品設計、制造等，同時它又可以優(yōu)化大規(guī)模的復雜系統(tǒng)設計，這對復雜系統(tǒng)今后的管理和優(yōu)化有著非常重要的意義。在設計的層面，智能化設計更加注重人機交互和視覺方面的可視化，因為這兩點可以直接提高產(chǎn)品的易使用程度和用戶對于產(chǎn)品的體驗程度，這樣可以更加便捷地使用相關的產(chǎn)品。

魔鏡FITURE11.1.3智能設計特征

人工智能如今應用于很多場景之下，從智能化設計的應用角度來說，應用領域有很多，比如自動化的設計生成、對設計的智能優(yōu)化、針對個性化的設計、快速的原型設計以及智能制造等方面，這些都在設計的應用中通過人工智能技術幫助用戶快速達成任務目標。DaedalusPavilion

11.2人工智能與生成設計11.2.1人工智能的設計應用11.2.2生成設計11.2.3人工智能繪畫與生成設計11.2.1人工智能的設計應用

由于AI具有高自動化和高技術的突出特點，所以與電子相關的領域接觸有很多，有電子機器領域、自然語言處理領域。這些屬于技術領域，當然還有一些屬于視覺領域、計算機視覺方面等。AI的高度自動化和高度的智慧化也會應用在機器人的相關技術層面，其他的還會用于自動駕駛、醫(yī)療保健、金融和教育等行業(yè)。設計是有目的的創(chuàng)作行為，這句話表明設計是一種為生活或者商業(yè)目的服務的工程。設計從表面上給人感覺像藝術，但是本質(zhì)上卻是理性的，設計的方法可以被量化歸納成經(jīng)驗方法（如視覺心理學、人體工程學）。11.2.2生成設計

生成藝術的概念來源于計算機圖形學，是當代藝術創(chuàng)作的一種形式。它注重的不一定是以藝術品或最終產(chǎn)品為中心，而是創(chuàng)作過程和底層思想。這一類作品由藝術家或程序創(chuàng)建規(guī)則，例如自然語言、音樂語言、二進制代碼等，從而得到獨一無二的、美麗的結果，與可能花費數(shù)天甚至數(shù)月探索一個想法的傳統(tǒng)藝術家相比，生成代碼藝術家使用計算機在幾毫秒內(nèi)生成數(shù)千個想法。生成藝術家利用現(xiàn)代處理能力來發(fā)明新的美學——指導程序在一組“藝術約束”內(nèi)運行并引導過程達到預期的結果。X'Diptera蝴蝶生成圖11.2.3人工智能繪畫與生成設計

當下科技程度不斷提高，人工智能技術也對生成設計產(chǎn)生了很大影響，例如AI生成的繪畫，還有AI生成文檔等。人工智能在藝術和設計領域的應用已經(jīng)成為熱門話題，其中最為引人注目的便是AI制畫。AI制畫通過深度學習和機器學習技術，使計算機能夠生成高質(zhì)量的圖像和藝術作品，極大地推動了數(shù)字藝術的發(fā)展。下面將詳細探討AI制畫的背景、技術和應用，以及它在藝術和設計領域的未來前景。AI生成軟件

11.3普適計算與多模態(tài)交互設計11.3.1普適計算設計11.3.2多模態(tài)交互設計11.3.3多模態(tài)交互設計的應用11.3.1普適計算設計

普適計算緣起于1991年，由Xerox公司的PARC研究中心首席科學家MarkWeiser提出普存計算的概念。之后在1999年，由IBM提出普適計算的概念，之后普存計算又被稱為普適計算。所謂普適計算指的是一種計算的方式，它在任何時候都可以通過設備訪問到所需的信息。它包含許多技術內(nèi)容，如移動通信技術、小型計算設備制造技術以及小型計算設備上的操作系統(tǒng)技術等，最重要的兩個特征是間斷連接與輕量計算。在當下信息時代，普適計算可以通過降低設備復雜程度，使人們的生活更加高效便捷。另外，普適計算其實是網(wǎng)絡計算的自然延伸，個人電腦和其他移動設備可以通過它連接到網(wǎng)絡中，幫助用戶隨時隨地獲取信息。11.3.2多模態(tài)交互設計

“模態(tài)”（Modality）是個生物學概念，是由德國生理學家赫爾姆霍茲提出的，指生物利用感官器官和經(jīng)驗來接收信息通道的方式。例如，五感是人類獲得外界信息的渠道，而“多模態(tài)交互”是將人與這些渠道融合在一起，然后通過計算機利用多種通信通道響應輸入，模擬人與人之間的交互方式。多模態(tài)交互設計是指利用多種感官和交互方式來設計用戶與計算機之間的交互體驗，它不僅僅是單一的交互方式，而是將多種交互方式結合在一起，包括視覺、聽覺、觸覺等感官方式以及語音、手勢等，它不僅僅可以提高用戶的體驗感，還可以增加交互的可靠性和效率。隨著智能設備和智能技術的不斷發(fā)展，多模態(tài)交互設計已經(jīng)成為現(xiàn)代人與數(shù)字世界交