面向工業設計的智能設計體系

王燦　劉晶晶　葛靖

摘要：人工智能是集計算機科學、語言學和心理學等一個綜合性很高的學科，同樣，工業設計也是一門交叉性的學科，設計對象為人造物，強調“創新的解決問題”，將強大的人工智能技術運用到工業設計中，不僅能開發更高效的設計流程并引導設計師、設計行業或設計教育的轉變，還能在人們普遍注重效率、體驗與情感的當下，為大眾創造一種全新的生活方式并促進社會發展。

關鍵詞：工業設計;智能設計體系

中圖分類號：TB47;TP18文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0030-01

Abstract：artificial intelligence is the collection of computer science， linguistics and psychology， a comprehensive high disciplines such as also， industrial design also is a cross discipline， design objects is creation， emphasis on "problem solving" innovation， the powerful artificial intelligence techniques applied to the industrial design， not only to develop more efficient design process and guide the designer， design or design the transition of the education industry， also in widespread attention to efficiency， experience and the emotion of the moment， for the masses to create a new way of life and promote social development.

Key words：industrial design;Intelligent design system

引言：智能即智慧和能力的總和，目前人們已進入智能時代，生活在由智能產品、系統和環境構成的智能生態圈中。在智能化時代，智能制造已成為經濟發展的戰略目標。智能設計是智能制造的起點與關鍵。就智能制造而言，智能設計的研究及應用需加強，因其決定智能制造的質量及效率。

1概述

1.1人工智能概述。人工智能，是指計算機系統具備的，可以履行原本只有依靠人類智慧才能完成復雜任務的能力。它是使計算機實現從“smart”向“intelligent”的轉變，它可以像人一樣合理的思考并合理的行動。它誕生于信息技術革命以后的信息時代，試圖通過對智能進行解析，從而探尋智能的本質。在人工智能的研究過程中，人們始終在試圖生產一種智能機器，能夠像人一樣對外界的各種刺激做出回應。最終，通過科學研究使得智能機器能夠模擬人類智能，預期的研究成果主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦的計算機等。

1.2工業設計的概念。工業設計（IndustrialDesign）與其他交叉學科相同，很難用統一描述對其定義。1980年，當工業產業正大力發展時，工業設計的對象幾乎全為工業產品，國際工業設計協會理事會（ICSID）對工業設計做出定義：就批量生產的工業產品而言，憑借訓練、技術知識、經驗、視覺及心理感受，而賦予產品材料、結構、構造、形態、色彩、表面加工、裝飾以新的品質和規格。隨著進入21世紀，互聯網與人工智能等科技的發展以及社會問題的轉變，該組織于2015年10月對（工業）設計的定義更新為：（工業）設計旨在引導創新、促進商業成功及提高生活質量，是一種將策略性解決問題的過程應用于產品、系統、服務及體驗的設計活動。在此定義中，強調了工業設計提供的創造性決策帶來的效果，而不限制其方案的載體。這足以體現工業設計的學科綜合性。對于工業設計學生和從業者而言，設計對象是產品本身或以產品為基礎的服務系統，因此文中工業設計特指狹義的工業設計，即產品設計。

2智能設計的特點

2.1以設計思維和方法為指導，通過設計方法學對工業設計的本質、過程、思維等方面進行大數據分析和智能化研究，這是智能設計模擬人工設計的基礎。

2.2以人工智能為手段，以大數據分析為基礎，結合機器學習、人工神經網絡、遺傳算法和深度學習等人工智能技術，支持設計全過程的智能化。

2.3利用各種設計軟件和數據進行優化設計，利用有限元分析和圖形仿真等功能進行設計驗證結果輸出。④集成智能化技術支持制造類軟件和數據的集成，提供符合設計邏輯的標準數據模型和應用接口。⑤提供人機交互功能，設計者與計算機融合為人-機智能化系統。

3智能化工業設計體系

3.1智能造型設計。智能造型設計就是在計算機技術的輔助下，通過造型組合、布局、變化等方法進行產品造型設計，以滿足用戶對美感的個性化需求，是工業設計中最為重要的環節之一。智能造型設計是后續色彩設計、人機工程設計和設計評價的基礎，承擔著提供產品幾何模型的重要任務。

3.2智能色彩設計。工業設計領域的色彩設計理論和方法是針對用戶個性化、情感化、綠色化和文化的色彩設計知識體系。結合智能技術的特點，智能色彩設計的技術要點主要集中在色彩選取、色彩調和、語義驅動的色彩設計和色彩模型庫等方面。設計者個人的知識是有限的，所以在色彩大數據的基礎上，利用人工智能技術對應色彩設計的知識，可快速提高設計效率和個性化體驗。這方面研究和應用十分豐富。如智能手機上的相機美顏就是典型的智能色彩應用。

3.3智能設計管理。智能設計中的管理強調在設計過程中采用用戶群管理方式。針對傳統工業設計過程在不同階段的矛盾進行智能管理，由此縮短設計周期，降低設計費用，提高設計質量等。智能設計管理需保證在智能設計系統上充分表現造型、色彩、人機工程、評價等各要素的模式，使得工業設計人員能夠方便地進行協同設計。

4人工智能技術對工業設計的影響體現

導致工業設計方法與設計思維的轉變。在個體層面，人工智能技術一定程度上導致了工業設計方法和思維的轉變。隨著計算機的發展，設計呈現不再完全依賴手繪草圖，而是開始合理運用三類計算機輔助設計系統。一類是輔助表現類，即設計師運用PS、C4D等軟件輔助表達想法，既提高效率又增強表現。此階段人工智能未參與，機器僅是執行者，設計主體為設計師;二是輔助決策類，即基于知識推理或遺傳算法的概念生成和方案評價專家系統等，幫助設計師擺脫經驗限制和固有印象，生成用戶模型或配色方案等。此時設計師開始與人工智能通力合作;三是自主設計類，雖然目前在產品設計領域未有成熟自主設計平臺，但就平面設計而言，阿里巴巴的“鹿班”，在2017年雙十一，設計總量高達4億，每秒完成8000張網頁banner設計，人類美編設計完成同樣工作量需連續工作173天。且購物者并未察覺區別，在此種環境下，設計師與人工智能逐漸轉為競爭關系。因此設計師需有敏銳的觀察力并進行充分思維碰撞以尋求創意解決方案。此外，如何結合人工智能與設計師優勢以改良或創新設計思維范式，也是當前較熱點的研究方向。

結語：研究結果表明：智能設計的體系有助于加速工業設計向人工智能轉型升級，形成創新設計模式———智能設計;推進工業設計思維變革，更新設計思維模式。智能設計的研究及應用起步較早，有利于現代設計的創新發展。

參考文獻：

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