人工智能視域下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新特征及情感交互設(shè)計(jì)探究

曹祥哲

人工智能視域下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新特征及情感交互設(shè)計(jì)探究

曹祥哲

（天津美術(shù)學(xué)院，天津 300141）

以人工智能技術(shù)發(fā)展的背景、起源、現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展路徑為脈絡(luò)，探討人工智能技術(shù)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的構(gòu)成要素帶來(lái)的新特征。基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新特征，提出智能產(chǎn)品情感交互設(shè)計(jì)的重要性和設(shè)計(jì)方法。通過(guò)文獻(xiàn)梳理法和案例分析法，提出在人工智能技術(shù)的影響下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的物質(zhì)表達(dá)進(jìn)入到虛擬沉浸體驗(yàn)階段，產(chǎn)品的傳統(tǒng)功能也進(jìn)階到智慧功能的擴(kuò)展，傳統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)呈現(xiàn)出更加友好互動(dòng)的交互趨勢(shì)。在這種互動(dòng)趨勢(shì)的影響下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要建立智能情感交互方式，以此加強(qiáng)用戶和機(jī)器的友好溝通。最終通過(guò)智能廚房調(diào)料盒設(shè)計(jì)案例來(lái)分析智能情感交互設(shè)計(jì)的方法。提出建立多維度綜合智能交互系統(tǒng)和聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互的設(shè)計(jì)方法，以此增強(qiáng)產(chǎn)品情感交互的新體驗(yàn)，為產(chǎn)品的智能化創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供思路和方向。

人工智能；新特征；情感交互；綜合智能交互；隱喻動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)

伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云端計(jì)算等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人工智能技術(shù)已被視為本世紀(jì)最有影響力的發(fā)明。人工智能已經(jīng)走過(guò)了60多年的探索期，如今進(jìn)入到成長(zhǎng)階段，猶如“無(wú)形的手”在各種領(lǐng)域扮演著重要的角色。它不僅為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)賦予了新的生命，更影響著世界科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。當(dāng)下人工智能正在引發(fā)鏈條式產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并引發(fā)科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的再次升級(jí)。很多技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家也紛紛加強(qiáng)對(duì)人工智能的開發(fā)。可見(jiàn)人工智能是人類長(zhǎng)期奮斗的方向，而現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展則僅僅是一個(gè)開始[1]。

我國(guó)也高度重視人工智能的發(fā)展，2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[2]。同年由中科院、清華大學(xué)和百度公司以校企聯(lián)合的方式建立了我國(guó)首個(gè)人工智能實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)志著我國(guó)人工智能進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段。2018年政府工作報(bào)告中明確提出，大力加強(qiáng)新一代人工智能技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用，這表明我國(guó)已經(jīng)將人工智能技術(shù)發(fā)展作為戰(zhàn)略發(fā)展部署。

1 人工智能的概念與發(fā)展脈絡(luò)

1.1 人工智能發(fā)展簡(jiǎn)述

1）理論萌芽階段。1936年，英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·麥席森·圖靈發(fā)明了圖靈計(jì)算機(jī)，也稱作圖靈機(jī)[3]。這是一種理想計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)模型，為計(jì)算機(jī)的發(fā)明提供了理論基礎(chǔ)。1943年，美國(guó)神經(jīng)生理學(xué)家邁克羅琪與匹茲建立了第一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)后來(lái)的微觀人工智能及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究起到促進(jìn)作用。這時(shí)期的人工智能探索主要依靠數(shù)學(xué)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為基點(diǎn)，對(duì)未來(lái)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。

2）理論確立階段。1956年，科研人員在美國(guó)荙特茅斯（Dartmouth）學(xué)院舉辦了一場(chǎng)人工智能夏季研討會(huì)。首次提出了人工智能概念，并使其正式成為一個(gè)獨(dú)立的研究學(xué)科。在1969年，國(guó)際上召開了人工智能聯(lián)合會(huì)議，也標(biāo)志著人工智能在國(guó)際上成為標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科。這一時(shí)期，人工智能從最初抽象的模型建立進(jìn)入到理論的確立，并最終成為正式學(xué)科，開始影響世界。

3）發(fā)展階段。1997年，IBM的深藍(lán)計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了當(dāng)時(shí)圍棋冠軍，2016年，谷歌的人工智能再次戰(zhàn)勝了棋王冠軍。這2次的勝利表明人工智能走向成熟階段，全世界也用期待的眼光迎接它的到來(lái)。人工智能也開始逐漸走向人們的生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，并開始為設(shè)計(jì)賦能。

1.2 人工智能的概念

明斯基曾提出，人工智能是一門科學(xué)，讓機(jī)器來(lái)完成富有智能的事情。尼爾森曾提出人工智能的定義，認(rèn)為其是關(guān)于知識(shí)的科學(xué)，所謂“知識(shí)的科學(xué)”就是研究知識(shí)的表示、獲取和運(yùn)用[4]。

目前，普遍認(rèn)為人工智能的概念是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)或數(shù)字計(jì)算機(jī)控制機(jī)器，將人的智能進(jìn)行模擬、延伸和擴(kuò)展，從而感應(yīng)環(huán)境、獲得知識(shí)，并利用知識(shí)獲得最優(yōu)化的理念、方式、技術(shù)和全面的應(yīng)用系統(tǒng)[5]。具體應(yīng)用的形式為語(yǔ)音合成、語(yǔ)音助手、智能翻譯、智能教育系統(tǒng)與智能專家系統(tǒng)等[6]。換句話講，人工智能就是讓機(jī)器富有智能，通過(guò)為機(jī)器賦能，使機(jī)器成為智能體，來(lái)完成需要人類智能完成的工作。

完成人工智能的三要素包含數(shù)據(jù)、算法和算力。人工智能通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和推算，并通過(guò)特定的算法，借助算力高效運(yùn)轉(zhuǎn)，完成最終的結(jié)果。如今人工智能憑借數(shù)據(jù)、算法、算力和應(yīng)用場(chǎng)景的提升，已經(jīng)從后臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)工具走向前臺(tái)，成為服務(wù)社會(huì)的一部分。

2 人工智能賦予產(chǎn)品設(shè)計(jì)新特征

由于人工智能技術(shù)具備“深度學(xué)習(xí)、跨界融合、群智開放、自主智能”的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)思維、設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)方法帶來(lái)很多改變[7]，并為產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)新的變化。尤其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)成要素中的功能和形態(tài)的關(guān)系帶來(lái)改變，這就為傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)賦予了新特征。

2.1 產(chǎn)品的形態(tài)與功能進(jìn)行“虛實(shí)”轉(zhuǎn)化

由于智能技術(shù)的嵌入，產(chǎn)品的功能變得異常強(qiáng)大和多元化。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)從物質(zhì)表達(dá)進(jìn)階到虛擬沉浸體驗(yàn)階段。此時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的外觀形態(tài)被高度概括，呈現(xiàn)出扁平化設(shè)計(jì)表達(dá)的趨勢(shì)，即消除多余的外在裝飾元素，突出產(chǎn)品的功能。

回顧諾基亞手機(jī)稱雄市場(chǎng)的時(shí)代，手機(jī)產(chǎn)品的造型花樣百出，也是當(dāng)時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)縮影。諾基亞手機(jī)以百變?cè)煨鸵I(lǐng)市場(chǎng)，各種手機(jī)品牌也順應(yīng)其造型策略，將產(chǎn)品的外觀作為產(chǎn)品營(yíng)銷的手段之一，利用產(chǎn)品外觀打開消費(fèi)市場(chǎng)，并擴(kuò)大品牌影響。如今的智能手機(jī)卻舍棄了多余的外觀裝飾，全部采用單純的平板機(jī)身，以全屏幕為媒介，將智能拍照、人臉識(shí)別、指紋解鎖等多種智能技術(shù)融入機(jī)器內(nèi)部，使手機(jī)成為了綜合功能的集合體，從而成為當(dāng)下手機(jī)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的“新標(biāo)準(zhǔn)”。

此外，國(guó)產(chǎn)新秀品牌小米推出的各項(xiàng)智能產(chǎn)品，外觀采用幾何化的極簡(jiǎn)形態(tài)，配以單純的色彩，呈現(xiàn)出扁平化的造型特征。可見(jiàn)由于智能技術(shù)的引領(lǐng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)由物質(zhì)表達(dá)轉(zhuǎn)化到對(duì)虛擬功能的開發(fā)與使用，這促使產(chǎn)品設(shè)計(jì)在造型上從過(guò)去豐富多變的形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭兒?jiǎn)約形態(tài)，呈現(xiàn)出扁平化的設(shè)計(jì)風(fēng)格和趨勢(shì)，見(jiàn)圖1。

圖1 傳統(tǒng)手機(jī)的造型和智能手機(jī)造型對(duì)比

2.2 產(chǎn)品功能與體驗(yàn)的關(guān)系進(jìn)行“虛實(shí)”轉(zhuǎn)換

由于智能技術(shù)的影響，產(chǎn)品的功能也從物質(zhì)功能轉(zhuǎn)化到虛擬體驗(yàn)中。無(wú)論產(chǎn)品設(shè)計(jì)如何發(fā)展，以人為本是產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域始終堅(jiān)持的理念。設(shè)計(jì)活動(dòng)所提倡的以人為本理念，就是考慮人的全面發(fā)展[8]。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以功能為基點(diǎn)，并通過(guò)物理介質(zhì)如造型、色彩、材料等要素來(lái)引導(dǎo)使用者的情感體驗(yàn)。人工智能時(shí)代下，傳統(tǒng)物理形態(tài)下的交互設(shè)備慢慢消失，產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加關(guān)注虛擬技術(shù)的應(yīng)用，取而代之的是語(yǔ)言、聲音和表情等。產(chǎn)品通過(guò)多種交互系統(tǒng)更加親近使用者，在“以情動(dòng)人”的情感體驗(yàn)下完成產(chǎn)品的功能。如科大訊飛在奇點(diǎn)創(chuàng)新者峰會(huì)上發(fā)布了根植自主研發(fā)的語(yǔ)音交互技術(shù)而設(shè)計(jì)出的智能駕駛交互系統(tǒng)，采用無(wú)屏幕、無(wú)按鍵的形式，將駕駛、娛樂(lè)、聊天等功能集于一體。使駕駛者完全依靠語(yǔ)音完成無(wú)障礙操控，不僅解放了雙手，更減少了傳統(tǒng)駕駛過(guò)程中依靠屏幕和按鍵所產(chǎn)生的安全隱患。這項(xiàng)基于人工智能的駕駛系統(tǒng)將車內(nèi)交互迭代升級(jí)到更高的層次。從這件案例中可以看到智能時(shí)代下，產(chǎn)品從過(guò)去的物理功能（實(shí)體）引導(dǎo)用戶體驗(yàn)（虛擬）轉(zhuǎn)向通過(guò)情感體驗(yàn)（虛擬）來(lái)完成產(chǎn)品功能（實(shí)體），見(jiàn)圖2。

圖2 智能駕駛系統(tǒng)

2.3 產(chǎn)品的功能向“智慧功能”升級(jí)

任何時(shí)期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是以技術(shù)為核心進(jìn)行發(fā)展的。從機(jī)械時(shí)代、電氣時(shí)代、信息時(shí)代，每一次技術(shù)變革，都推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展。人工智能作為新技術(shù)，使產(chǎn)品在原有的功能基礎(chǔ)上有了新的發(fā)展和飛躍。現(xiàn)代主義曾經(jīng)提出形式追隨功能。產(chǎn)品的功能指實(shí)用功能，即使用價(jià)值，這也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨后建筑師沙利文提出合理表達(dá)產(chǎn)品內(nèi)部構(gòu)造或功能應(yīng)該具備美的形式，就此相應(yīng)地提出了產(chǎn)品的審美功能，即通過(guò)形式、技術(shù)、材料使產(chǎn)品造型美學(xué)得以發(fā)揮。進(jìn)入到信息時(shí)代，產(chǎn)品呈現(xiàn)出虛擬化交互的趨勢(shì)，此時(shí)，產(chǎn)品具備了情感體驗(yàn)功能。如今進(jìn)入到人工智能時(shí)代，產(chǎn)品通過(guò)智能算法的運(yùn)行來(lái)模擬人的思維，并通過(guò)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)為信息載體，使傳統(tǒng)意義上的產(chǎn)品功能進(jìn)階到“智慧”功能。智慧功能表現(xiàn)為更為高級(jí)的人機(jī)互動(dòng)，智能運(yùn)算、智能服務(wù)等。此外，產(chǎn)品可以整合多種功能于一體，如手機(jī)融合通話、付款、娛樂(lè)等功能；智能手表也融合了娛樂(lè)、健康檢測(cè)等功能。產(chǎn)品的“智慧功能”促使產(chǎn)品呈現(xiàn)出跨界的特征。

2.4 產(chǎn)品智慧功能的高級(jí)物化表達(dá)

人工智能屬于抽象的機(jī)器思維，用來(lái)完成模擬人類大腦進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、分析、感知、思考、邏輯推理等工作。人工智能要發(fā)揮出功效，需要借助一種載體來(lái)進(jìn)行表達(dá)。載體可以是虛擬的，亦可以是實(shí)體的。實(shí)體載體從簡(jiǎn)單的設(shè)備向高端的機(jī)器進(jìn)行發(fā)展。高端的機(jī)器就是有智慧的智能體終端，那么機(jī)器人必然是人工智能最好的智能體終端。將機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多種技術(shù)，以及前沿學(xué)科集于一身的高端裝備就成為了現(xiàn)代機(jī)器人[4]。人工智能作為程序，并控制終端的一切行動(dòng)，機(jī)器人也是人工智能最好的表達(dá)方式。

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，對(duì)終端的要求也缺來(lái)越高。終端不僅要具備聰明的“思維”，而且形態(tài)上更要參考人體的動(dòng)作，使功能不斷擬人化。從軟件到硬件逐步完成對(duì)人的模擬，從而形成新的產(chǎn)業(yè)——智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。

《美國(guó)機(jī)器人發(fā)展路線圖——從網(wǎng)絡(luò)到機(jī)器人》的作者預(yù)言，機(jī)器人技術(shù)將如計(jì)算機(jī)的發(fā)展一樣，在未來(lái)數(shù)十年里遍布世界各地，并會(huì)對(duì)整個(gè)世界產(chǎn)生變革性的影響[9]。其中，以服務(wù)家庭生活為目的的機(jī)器人會(huì)走進(jìn)大眾家庭，因此會(huì)在未來(lái)成為極有潛力的發(fā)展領(lǐng)域。根據(jù)2018年至2020年家用機(jī)器人的銷售數(shù)據(jù)顯示，全球家用機(jī)器人銷量達(dá)到3240萬(wàn)臺(tái)，價(jià)值113億美元[10]。

總之，由于智能技術(shù)的引領(lǐng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展從物質(zhì)形態(tài)塑造走向功能的升級(jí)，從傳統(tǒng)功能轉(zhuǎn)向智慧功能的擴(kuò)展，從物質(zhì)表達(dá)轉(zhuǎn)向虛擬沉浸的體驗(yàn)，傳統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)也轉(zhuǎn)向協(xié)同互動(dòng)的高級(jí)人機(jī)系統(tǒng)。這就促使傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始向情感交互設(shè)計(jì)的方向邁進(jìn)。建立智能情感交互模式成為當(dāng)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和研究重點(diǎn)。

3 人工智能下的情感交互設(shè)計(jì)

3.1 情感交互設(shè)計(jì)

人機(jī)交互（Human-computer Interaction，縮寫為HCI）是人和計(jì)算機(jī)通過(guò)特定語(yǔ)言，運(yùn)用一定的交互形式，達(dá)成一定任務(wù)的人和計(jì)算機(jī)間的信息交換過(guò)程[11]。人工智能時(shí)代，傳統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)演變?yōu)槿藱C(jī)共生模式。這就要求機(jī)器能夠理解人的意圖，并和使用者共同友好相處。唐納德·諾曼[12]曾提出，未來(lái)的機(jī)器會(huì)像人一樣具備情感。當(dāng)機(jī)器面對(duì)與人類相同的情景時(shí)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的世界時(shí)，機(jī)器將需要一種情感——機(jī)器情感。1997年，MIT的Picard提出了情感計(jì)算（Affective Computing）的概念，通過(guò)賦予機(jī)器識(shí)別、理解和表達(dá)人類情緒的能力，使計(jì)算機(jī)擁有更高的智慧。因此，情感交互需要給予機(jī)器洞察、理解和產(chǎn)生各類情緒的能力，最終使機(jī)器像人類一樣進(jìn)行真實(shí)、自然、賦有情感的交互[13]。

人工智能下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要以情感交互為方向，建立友好、生動(dòng)、智慧化的交互方式，以此加強(qiáng)用戶和機(jī)器的友好溝通，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出時(shí)代特色。

3.2 人工智能技術(shù)引領(lǐng)下的產(chǎn)品情感交互設(shè)計(jì)方法

3.2.1 建立多通道、多感官、多維度的綜合智能感知交互系統(tǒng)

智能+時(shí)代的到來(lái)，智能技術(shù)猶如一張網(wǎng)，將萬(wàn)物互聯(lián)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)從硬件的開發(fā)走向軟件的全面建設(shè)，從形態(tài)的設(shè)計(jì)走向情感交互的發(fā)展。

傳統(tǒng)的人機(jī)交互方式根據(jù)交互通道的不同，可以分為以下4類：基于視覺(jué)的交互，如手勢(shì)動(dòng)作識(shí)別、表情捕捉識(shí)別、體態(tài)運(yùn)動(dòng)分析識(shí)別、人的測(cè)試和追蹤；基于聽(tīng)覺(jué)的交互，如識(shí)別語(yǔ)音、識(shí)別聲音（非語(yǔ)音）等；基于觸覺(jué)的交互，如觸摸屏幕、觸摸其他物體感應(yīng)；此外，還有如腦電交互、紅外感應(yīng)等其他形式[14]。目前人機(jī)交互的研究熱點(diǎn)是自然交互，他屬于用戶自然的操作方式，如語(yǔ)音對(duì)話、手勢(shì)表達(dá)等。這種自然交互方式也在向多通道、多感官、多維度的綜合智能化交互系統(tǒng)發(fā)展[15]。國(guó)外研究人員將人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)進(jìn)行多種通道組合，視覺(jué)作為單通道，視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)作為雙通道，嗅覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)作為多通道，研究以上感知系統(tǒng)對(duì)使用者的刺激，來(lái)判斷使用者是處于興奮、高興、還是失望和憤怒等。這種多通道、多感官、多維度的研究方式運(yùn)用到智能產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)中，構(gòu)成綜合智能化交互系統(tǒng)。具體可以通過(guò)人臉識(shí)別、表情追蹤、聲音識(shí)別、體態(tài)分析來(lái)全面理解用戶的心理情緒，從而做出友好的互動(dòng)。例如駕駛系統(tǒng)中，智能設(shè)備可以通過(guò)捕捉駕駛者眼部的動(dòng)態(tài)、面部的表情、聲音狀況和駕駛坐姿體態(tài)等，來(lái)分析駕駛者是否處于疲勞狀態(tài)，并通過(guò)富有情感化的方式對(duì)駕駛者進(jìn)行友好提醒，使用戶在愉悅的體驗(yàn)中，安全高效地完成產(chǎn)品的操作。

可見(jiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的交互模式從過(guò)去的人與物的實(shí)體交互，轉(zhuǎn)化到人與機(jī)器界面的交互，如今進(jìn)化到人與智能感知系統(tǒng)的交互。因此建立多通道、多感官、多維度的綜合智能感知交互系統(tǒng)，可以更全面有效地了解用戶的感知和認(rèn)知能力，判斷出用戶使用產(chǎn)品的場(chǎng)景需求，利用富有情感化的方式與用戶友好地互動(dòng)，完成高效愉悅的人機(jī)交互全過(guò)程。

3.2.2 運(yùn)用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互設(shè)計(jì)

3.2.2.1 動(dòng)態(tài)圖形交互

動(dòng)態(tài)圖形的理念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代。由于數(shù)字媒體的產(chǎn)生和發(fā)展，為空間賦予了“時(shí)間向量”，使傳統(tǒng)的平面圖形具備了“動(dòng)態(tài)”的形式和功能。動(dòng)態(tài)圖形為傳統(tǒng)的圖形演示賦予了新的生命力[16]，也使傳統(tǒng)交互界面的圖形表達(dá)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的趨勢(shì)，并演變成為動(dòng)態(tài)圖形交互。動(dòng)態(tài)圖形交互集合了諸如平面設(shè)計(jì)、影像設(shè)計(jì)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、生效設(shè)計(jì)等多種藝術(shù)表達(dá)形式，其充分利用設(shè)計(jì)元素的多樣化和信息傳播的動(dòng)態(tài)化，以多媒體的藝術(shù)效果，使用戶的感官系統(tǒng)受到刺激，并在多維度空間內(nèi)享受到沉浸式體驗(yàn)的樂(lè)趣[16]。

動(dòng)態(tài)圖形交互具有敘事性、互動(dòng)性及趣味性的特征。運(yùn)用動(dòng)態(tài)圖形的交互設(shè)計(jì)不僅提高了信息傳達(dá)的時(shí)效性，也能增強(qiáng)產(chǎn)品的藝術(shù)感染力，最終增強(qiáng)用戶使用產(chǎn)品的情感體驗(yàn)感。

3.2.2.2 運(yùn)用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互

聯(lián)想隱喻是指通過(guò)聯(lián)想，利用一種事物暗喻另一種事物，屬于一種文學(xué)修辭的方法[17]。隱喻法也可以用在智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，通過(guò)聯(lián)想用一種事物或現(xiàn)象來(lái)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)功能或?qū)傩赃M(jìn)行映射。然后通過(guò)動(dòng)態(tài)交互界面設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)概念和功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的表達(dá)。尤其在動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，充分運(yùn)用隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互的模式對(duì)產(chǎn)品的功能和概念進(jìn)行指代。首先通過(guò)聯(lián)想，將智能設(shè)備的部分功能和生活中的事物或現(xiàn)象進(jìn)行比較，找尋他們之間相同的概念，建立起聯(lián)系。然后用這種事物或現(xiàn)象對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行映射，再通過(guò)藝術(shù)化的視覺(jué)語(yǔ)言進(jìn)行提煉，最終利用富有美學(xué)的動(dòng)態(tài)圖形對(duì)產(chǎn)品的功能進(jìn)行藝術(shù)化表達(dá)，將抽象的功能具象化。這樣可以使用戶無(wú)障礙地理解產(chǎn)品的信息，提高產(chǎn)品的使用效率，并增強(qiáng)產(chǎn)品的聯(lián)想趣味。

以手機(jī)的電量圖標(biāo)顯示為例，目前的手機(jī)電量圖標(biāo)顯示是利用模擬電池形態(tài)的圖形，這種圖形只是對(duì)事物功能的直觀再現(xiàn)，缺乏隱喻的藝術(shù)性和聯(lián)想的趣味性。人們可以利用聯(lián)想隱喻的設(shè)計(jì)方法，用蠟燭的屬性來(lái)比喻電量。將電量圖標(biāo)設(shè)計(jì)成一根蠟燭燃燒的動(dòng)態(tài)圖形。隨著手機(jī)的電量消耗，蠟燭逐漸融化，火苗也呈現(xiàn)逐漸熄滅的狀態(tài)。當(dāng)手機(jī)接通電源后，屏幕上模擬蠟燭的火苗就繼續(xù)升高，以代表電量持續(xù)充滿的狀態(tài)。

在智能產(chǎn)品的情感交互界面設(shè)計(jì)中，可以利用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形進(jìn)行設(shè)計(jì)與表達(dá)，使交互界面變得更加生動(dòng)有趣。聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互也更能激發(fā)用戶的想象力，從而增強(qiáng)用戶使用產(chǎn)品的情感交互體驗(yàn)感。

3.2.3 設(shè)計(jì)案例分析

結(jié)合健康生活的大背景，利用綜合交互感知系統(tǒng)和聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)交互理念設(shè)計(jì)的智能廚房調(diào)料盒。力圖將視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)通道進(jìn)行綜合開發(fā)，建立多感官、多通道、多維度的智能交互系統(tǒng)，并在交互方式上采用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)交互設(shè)計(jì)的理念，建立新型的人機(jī)智能交互方式。

當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展，人們對(duì)自身健康高度關(guān)注，飲食是影響健康的重要因素之一。由于很多人對(duì)飲食中的調(diào)料（如鹽、糖、味精）使用過(guò)量，易造成肥胖、血壓高、糖尿病等癥狀。目前市場(chǎng)上廚房調(diào)料盒的設(shè)計(jì)還是停留在物質(zhì)形態(tài)的傳統(tǒng)容器造型層面，需要手動(dòng)控制調(diào)料的使用量。因此，設(shè)計(jì)者結(jié)合人工智能技術(shù)，設(shè)計(jì)出這款智能廚房調(diào)料盒。

結(jié)合上文論述的智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新特征，在產(chǎn)品形態(tài)上采用扁平化的造型風(fēng)格，選用單純的圓柱幾何形態(tài)，摒棄繁瑣的裝飾元素，配色上選用白顏色，以此代表純凈健康的理念，見(jiàn)圖3。

圖3 廚房智能調(diào)料裝置

（圖片來(lái)源：，孔繁華，李柏嬡設(shè)計(jì)與制作）

調(diào)料盒內(nèi)部針對(duì)調(diào)料類型設(shè)置不同的空間，以便裝入鹽、糖、香料、味精等不同的調(diào)料制品，通過(guò)內(nèi)部中心旋轉(zhuǎn)軸芯，可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到調(diào)料出口。

在交互方式上，摒棄傳統(tǒng)的硬質(zhì)交互界面，利用綜合感知系統(tǒng)，調(diào)動(dòng)用戶的綜合行為體驗(yàn)。使用者輕輕觸摸調(diào)料盒頂部，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入開啟模式。用戶可以通過(guò)語(yǔ)音輸入，進(jìn)行任務(wù)選取，調(diào)料盒可以將語(yǔ)音轉(zhuǎn)換成趣味的聲音提示，并以此和用戶進(jìn)行交流。如使用者可以通過(guò)語(yǔ)音輸入任務(wù)，如“我需要鹽”，調(diào)料盒會(huì)提示用戶“食鹽要適量呦”，或者“晚餐需要少吃呦”等友好提示。隨后調(diào)料盒通過(guò)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)軸裝置自動(dòng)將裝有鹽的調(diào)料區(qū)旋轉(zhuǎn)到出口的位置，并自動(dòng)將鹽通過(guò)出口向外倒出，用戶使用餐具接取即可，整個(gè)過(guò)程完全通過(guò)語(yǔ)音交互完成。

內(nèi)部機(jī)芯通過(guò)計(jì)算模塊的智能算法，可以精準(zhǔn)檢測(cè)用戶每次使用調(diào)料的用量，并能夠統(tǒng)計(jì)出用戶對(duì)調(diào)料的使用習(xí)慣。當(dāng)用戶使用調(diào)料的用量超標(biāo)時(shí)，調(diào)料盒會(huì)提醒用戶。在這個(gè)環(huán)節(jié)，運(yùn)用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互的方式，將產(chǎn)品的交互界面設(shè)計(jì)成趣味的冰山形象，見(jiàn)圖4。一旦倒入鹽或其他調(diào)料的用量超標(biāo)，冰山圖像顏色逐漸變淺，并呈現(xiàn)出冰山融化的動(dòng)態(tài)圖像，通過(guò)冰山融化的狀態(tài)來(lái)提示用戶對(duì)調(diào)料的用量超標(biāo)，見(jiàn)圖5。通過(guò)這種視覺(jué)圖像的隱喻和交互，使用戶知道自己對(duì)調(diào)料使用的狀況，從而對(duì)食用調(diào)料進(jìn)行控制，這樣巧妙的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)還能提高用戶對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注。因此，采用聯(lián)想隱喻的動(dòng)態(tài)視覺(jué)交互方式，不會(huì)像傳統(tǒng)的數(shù)字或者警示顏色那樣枯燥，提升了用戶的創(chuàng)造性思維和情感期望。

圖4 廚房智能調(diào)料裝置界面交1

圖5 廚房智能調(diào)料裝置界面交互2

此外，用戶每天可以通過(guò)手機(jī)APP看到家庭食用調(diào)料的量，APP會(huì)自動(dòng)提醒用戶是否食用調(diào)料超標(biāo)。圖6為用戶使用鹽量的APP數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，用藍(lán)色進(jìn)行界面顯示；圖7為使用糖量的APP數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，用橙色進(jìn)行顯示。通過(guò)顏色的區(qū)分來(lái)隱喻不同調(diào)料的感覺(jué)，以此對(duì)家庭飲食進(jìn)行管理。

通過(guò)建立視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等綜合智能感知交互系統(tǒng)和聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形交互方式，為用戶帶來(lái)新的使用體驗(yàn)，并增強(qiáng)使用產(chǎn)品的樂(lè)趣。

圖6 廚房智能調(diào)料裝置配套APP

圖7 廚房智能調(diào)料裝置配套APP

4 結(jié)語(yǔ)

由于人工智能技術(shù)的發(fā)展，為傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的發(fā)展空間，為產(chǎn)品創(chuàng)新帶來(lái)了新的活力。作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，從設(shè)計(jì)思維、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念都要進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

本文通過(guò)對(duì)大量文獻(xiàn)和實(shí)踐應(yīng)用的分析，探討在人工智能的影響下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的物質(zhì)表達(dá)進(jìn)入虛擬沉浸體驗(yàn)階段，產(chǎn)品傳統(tǒng)功能也進(jìn)階到智慧功能擴(kuò)展，傳統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)也呈現(xiàn)更加友好互動(dòng)的交互趨勢(shì)。在這種轉(zhuǎn)變下，產(chǎn)品需要建立智能情感交互方式作為紐帶，連接用戶和機(jī)器的溝通。最終提出構(gòu)建綜合智能交互系統(tǒng)和運(yùn)用聯(lián)想隱喻動(dòng)態(tài)圖形的交互方式，可以增強(qiáng)用戶使用智能產(chǎn)品的情感體驗(yàn)，并能夠促進(jìn)新型人機(jī)系統(tǒng)的高效運(yùn)行，使產(chǎn)品體現(xiàn)出時(shí)代風(fēng)貌。

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New Features of Product Design and Emotional Interaction Design From Perspective of Artificial Intelligence

CAO Xiang-zhe

(Tianjin Academy of Fine Arts, Tianjin 300141, China)

This paper discusses new features that AI technology brings to the components of product design based on the background, origin, current situation and future development of AI technology. Based on new features of product design, the importance and design methods of emotional interaction design of intelligent product are proposed. Through literature review and case analysis, it is concluded that under the influence of AI, product design has transited from the stage of traditional material expression to the stage of virtual immersion experience, traditional product functions have advanced to intelligent function expansion, and traditional human-machine system also sees a more friendly interaction trend. Against this background, an intelligent emotional interaction method needs to be adopted for the product design as a link to connect users with the machine. Finally the emotional intelligent interaction design method is analyzed through the case of intelligent kitchen seasoning box design. In order to enhance the fresh experience of intelligent product interaction and contribute ideas and references for intelligent product design innovation in the future, the method of establishing multi-dimensional integrated intelligent interaction system and associative metaphorical dynamic graphic interaction is proposed.

AI; new features; emotional interaction; integrated intelligent interaction; associative metaphor

TB472

A

1001-3563(2022)18-0032-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.18.005

2022–07–22

天津市教委（人文社科）科研計(jì)劃項(xiàng)目（2020SK019）

曹祥哲（1982—），男，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新與實(shí)踐應(yīng)用研究。

責(zé)任編輯：陳作