罗仕鉴:超学科,超设计

以互联网产业化、工业智能化为代表的第四次工业革命既带来了新一轮产业竞赛机遇,也带来了支撑变革和发展的教育新挑战。为应对当前人才培养供需失衡、质量不均、特色不明、机制不全等问题,2017年以来,我国依托“复旦共识”、“天大行动”、“北京指南”等战略举措,调整工程教育结构,探索新时代中国特色的工程教育新范式、新经验,形成领跑全球工程教育的“新工科”模式。

罗仕鉴:交互设计要做引领型设计

浙江大学计算机学院工业设计系系副主任、计算机科学与技术博士生导师罗仕鉴教授提出并实践了以“设计+技术+商业+用户+文化”为主的整合培养模式,整合技术、用户、设计、文化和商业来创造新的产品和相关的服务,确定了“产品艺术设计+用户体验设计+信息产品设计”的多学科知识融合的培养方向。罗教授提出,在互联网+时代,交互设计主要关注互联网产品,尤其是移动互联网产品,如Web应用、消费APP、人人互联等;而在智能+时代,各种智能应用、工业APP、AI、IOT、云终端等大量涌现,人类将进入万物互联时代,交互设计关注的范畴将更加广泛和深入,既要包含软件产品,也要涵盖硬件产品,更加注重软硬件产品的整合创新设计。

设计建构论:数据智能时代的新兴设计认识论

目的 在数据智能时代提出了设计建构论的设计认识论。方法 从建构及建构主义的定义出发,明确设计具有的知识属性并以建构的视角思考创新设计发展,分析了设计认识论的研究进展和意义。结果提出了设计建构论这一新兴设计认识论,明确了设计建构论的概念、特征、实践立场与理论价值,从本体建构论(求真)、行为建构论(向善)、价值建构论(尚美)三个层次对设计建构论进行了深入剖析,并对设计建构论的未来研究展开了思考。结论 设计建构论为如何解决复杂问题提供了全新的设计理论与方法体系,对建立中国产品自信、中国设计自信、中国文化自信具有重要的现实意义。

《设计建构论:数据智能时代的新兴设计认识论》序言

数据智能时代,大数据、云计算、人工智能等新兴技术不断改变着人类的生活方式、工作模式和社会结构。在这一过程中,设计的角色和内涵也在发生深刻的变化。作为人类社会发展的一支重要推动力量,创造发明的认识之源、思想之源和灵感之源,设计是真正启迪设计智慧、培养设计思维和激发设计灵感的源头活水。将设计发展与中国机遇相结合,树立与时俱进的、具有中国特色的设计认识论追在眉睫。立足人类文明与东方智慧,提出设计建构论这一新兴设计认识论,包括三个层次。本体层:求真,关注产品创新设计:行为层:向善,关注群智创新设计:价值层:尚美,关注设计价值共赢。希望有助于推动中国设计发展,构建中国设计理论与方法,“讲好中国故事,做强世界产品,传扬中国设计”。

群智创新设计研究现状与进展

人工智能时代下,群智创新设计是将创新设计同下一代互联网、人工智能、大数据、区块链等新兴数字技术结合,来解决社会复杂设计问题的综合创新手段。从计算机科学、设计学和社会学的角度出发,通过文献调研的方式,探讨了不同创新阶段的代表性研究、社会创新范式的衍变和群体智慧的发展;分析了群智创新设计的研究现状,系统地提出群智创新设计的体系内容,包括本体—行为—价值三层次理论模型、群智创新主体、群智创新环节、关键技术及研究范围。最后,针对群智计算与群智创新设计的融合发展路径,提出群智创新设计未来的发展趋势。研究对推动人工智能时代下创新设计的发展具有重要意义。

边缘创新设计思维

在大数据与人工智能时代,为探索新的前沿创新设计理论对社会发展的推动力,提出边缘创新设计思维。通过识别和获取工业设计中的边缘创新思维,将其中的混沌和不确定性转变成确定性,实现小众边缘从破圈到前沿,再到主流的突破。讨论了边缘创新设计思维的定义、内涵、特征、衍化过程及关键技术,从设计、商业和技术角度探讨了边缘创新设计的产业推动范式与作用,形成边缘创新设计思维理论体系框架,以推动创新设计思维理论体系发展。

技术与商业驱动的群智创新设计

目的结合人工智能时代下社会面临的新问题及现代设计的新使命,提出了技术与商业驱动的群智创新设计思维。方法以设计全球化、新一代人工智能及数字化生存现状为时代背景,阐述了群智创新设计在新时代下的创新本质,并从技术和商业的多元视角阐述了群智创新设计的多元内涵。结果构建了以设计为牵引,技术与商业驱动的群智创新设计模型,并结合具体案例阐述了群智创新设计的优势。结论群智创新设计注重智能技术和群体智慧的结合,是一场复杂系统层面的螺旋式创新演化。以设计为牵引、技术为支撑、商业为激励的群智创新设计方法借用现代网络平台优势及大数据、人工智能、区块链等信息技术赋能,利用群体智慧的协同作用,聚集社会中更多、更好的知识源,以助力创新创造,为社会创造共赢价值。

人工智能时代的群智创新设计研究

人工智能时代,社会生产方式的进化极大地扩张了设计创新的边界,设计的环境、对象、工具、方法及思维均发生了转变。首先回顾了设计的发展,阐述了人工智能时代下社会创新的新“生产资料”“生产工具”“生产方式”及“生产力”,构建了群智创新设计的方法模型,提出了群智创新设计的研究内容并探讨了群智创新设计的未来发展。群智创新设计范式将设计创新同智能数字技术结合,发挥群体智慧的力量,聚集群体智慧创意流,开创群智创新新模式,为民生、产业和社会创造共赢价值。

智能制造时代下的设计建构论

在当前人工智能科技浪潮中,如何认识智能制造时代中设计科学的角色,成为推进工业设计研究与实践、解释当前技术潮流下设计认识论的一大挑战。结合建构主义理念和设计学科特点,从本体、行为及价值3个方面提出设计建构论:本体建构层分析物质产品和非物质性虚拟空间中系统结构知识和系统行为知识的本体要素;行为建构层研究群体智慧带来的行为组织变革,以及设计智能代理团队和智能设计工具带来的设计行为与设计流程转变;价值建构层宣传贯彻国家、民生及产业中蕴含的设计价值主张,为促进智能制造时代工业设计认知范式的转变提供参考。

中国设计产业的分类及发展策略研究

目的 对中国设计产业的定义与分类进行专项梳理和分析,研究适合本土设计产业发展之策。方法 以全球设计产业发展衍进为研究基础,详细梳理了设计产业的整体衍进态势及世界各国设计产业的不同发展模式,从“文化产业+数字创意产业+制造业”的角度阐述了设计产业的三重产业内涵,对中国设计产业发展的策略问题进行了探讨。结果 构建了设计产业MUDP分类模型,把设计产业划分为核心层、紧密层、密置层、关联层四个层次。结论 自20世纪以来,设计产业在我国的发展如火如荼,但关于其定义和分类的研究仍需进一步探索。在新时代的背景下提出了MUDP分类模型,在推动设计产业持续创新衍进、实现设计产业的社会价值等方面,具有一定的现实意义。

产品风格计算研究现状与展望

随着人工智能、生物测量技术的发展,产品风格认知和智能生成方式不断衍化,风格研究在产品设计开发、用户研究和产品族设计中发挥着巨大作用,而当前对风格研究的演进脉络和未来发展趋势尚未有完整、系统的讨论。以2000年~2023年作为研究时间跨度,通过对427个出版物的系统回顾和67篇核心文献的聚类挖掘,从产品风格的认知测量、产品风格的智能计算、产品风格的商业设计、产品风格的审美评估4个维度对产品风格研究内涵进行解读,分析以产品风格化设计思维的认知与测量技术、产品风格化概念设计的知识提取与表达技术、产品风格化概念设计的生成与演化技术、产品风格化概念设计的智能优化评价技术为主的关键技术发展,并从群智协同创新驱动的产品风格化设计、人工智能生成内容引领的云端智能设计平台、中国风格智能文化创意产品设计、产品风格化创新设计生态四方面,针对性地提出产品风格计算的研究热点和未来发展方向,为产品风格计算研究提供理论依据。

面向用户情感体验的产品美学智能评估方法研究

目的 研究面向用户情感体验的产品美学智能评估方法。方法 从情感与美学的概念及内涵出发,梳理了产品情感化设计理论及产品美学评估研究的发展。针对现有的情感化设计方法模型局限性较大,产品美学评估研究范围狭窄,未充分考虑用户情感体验及缺乏完善系统的理论框架与方法模型等问题,重新梳理了用户情感与产品美学之间的关系,从形式美、技术美、体验美三个层次研究用户情感体验,基于用户情感分析重新设定产品美学评估规则,并结合人工智能技术研究产品情感美学数据库的构建方法及产品情感美学的计算方法与流程。结果 提出产品情感美学三层次评估模型与面向用户情感体验的产品美学智能评估系统的构建方法,并对系统构建方法进行了设计实践验证。结论 帮助设计师、制造商、营销商与用户等多种角色更好地理解产品情感与产品美学的关系,促进高效精准的设计决策。为情感化设计领域及美学评估领域的研究提供新见解与新思路,为构建高效精准的产品情感分析与产品美学评估系统提供参考。

产品造型设计中的用户知识与设计知识研究

从工业设计出发 ,讨论了用户内隐知识与设计知识的关系 ,建立了用户知识与设计知识的匹配与碰撞模型 ,探讨了其关键技术和研究方法。以数控机床造型设计为例 ,采用口语分析法和语义差异法等方法分析了用户知识与设计知识的获取及表征形式 ,将内隐知识外显化 ,验证了该匹配模型 。

计算机辅助人机工程设计研究

为了在虚拟环境下实现工作空间设计的人机工程评价,提出了一种新的计算机辅助人机工程设计研究方法.该方法包括对人机工程咨询系统、人机工程仿真系统和人机工程评价系统的整合研究.将人体测量、人体建模、虚拟人运动控制与仿真、人机评价等关键技术结合起来,构建了计算机辅助人机工程设计系统,并以汽车驾驶座椅设计为例进行了实时评价验证.试验结果表明,该方法可以有效地应用于虚拟环境中汽车驾驶空间的人机工程仿真与评价,支持产品开发设计.

消费者偏好驱动的SUV产品族侧面外形基因设计

为了满足汽车设计师的创意设计和消费者对汽车品牌认知的需求,从工业设计出发,探索性地提出消费者偏好驱动的运动型多用途汽车(Sport utility vehicle,SUV)产品族侧面外形基因设计方法。分析偏好驱动的产品族外形基因设计构建体系,划分产品族外形基因表达层次。对SUV的侧面轮廓线基因进行提取与表达,研究消费者具有差异化的SUV外形偏好,规划出具有差异化风格的SUV产品线,构建消费者偏好(心理的意象特征)与产品族外形基因(物理的外形特征)之间的映射模型,并转换成偏好驱动的进化函数;基于进化函数,运用遗传算法实现偏好驱动的SUV产品族侧面轮廓线基因进化;在Matlab中执行算法,推导出一系列既具延续性又具差异性的SUV产品族侧面设计方案;建立面向SUV产品族的计算机辅助侧面外形概念设计系统,基于此系统可以开展SUV产品族侧面外形设计,验证了方法的可行性。

手机界面中基于情境的用户体验设计

为进一步探索用户体验在手机界面设计中的应用,提出了基于情境的用户体验设计研究方法。分析了用户体验设计、基于情境的设计和基于情境的原型法等相关研究,将用户体验设计分为问题情景、求解情境和结果情境三个维度,通过信息在需求分析、开发设计和设计测试之间的传递与转化,构建了基于设计流程的用户体验设计情境维度模型。讨论了用户体验与人-产品-环境所构成的互动关系,提出了基于情境的用户体验设计人机系统模型。以某手机英语移动学习软件界面设计为例,验证了基于情境的用户体验设计的有效性和实用性。

基于视觉—行为—情感的产品族设计基因

为进一步探索产品族设计中关于体现品牌特征和用户情感的问题,提出基于视觉—行为—情感的产品族设计基因研究方法。在分析品牌识别的显性因素和隐性因素基础上,提出情感设计基因、行为设计基因和视觉设计基因的概念,构建了基于视觉—行为—情感的产品族设计基因的层次模型,讨论了产品族设计基因的构造方法和循环模型,探讨了产品族设计基因、信息建模、品牌风格基因的构建,以及产品族设计基因与品牌风格基因的映射、评价与优化等研究方法与关键技术。以家用绣花机外形设计为例,构建了产品族设计基因,以及与品牌风格感性意象的映射,开发了计算机辅助家用绣花机设计系统软件,包括设计DNA装配模块、设计评价模块和设计知识库模块。该系统可以实现家用绣花机造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于视觉—行为—情感的产品族设计基因理论体系。

基于集成化知识的产品概念设计技术研究

从用户知识出发 ,通过对用户内隐性知识的获取、表征、传递、运用的研究 ,探讨了“用户意象与设计知识”的映射以及“特征基、特征和风格”三层表达体系 ;建立了用户内隐性知识的获取、表征与运用模型 ,设计知识的表达模型 ,用户知识与设计知识的整合模型 ;提出了基于集成化知识的产品概念设计理论 以手机设计系统为例进行了验证 ,支持用户和设计师在同一个平台上协同工作 ,为产品协同设计。

基于情境的产品族设计风格DNA

为进一步探索产品族设计风格在实际产品设计中的应用,提出基于情境的产品族设计风格DNA(Deoxy-ribonucleic acid)的研究方法.将产品设计融入到特定的情境中,对基于情境的产品设计模型、产品族设计风格DNA进行了探讨.通过对显性因子、隐性因子和情境因子的定义,提出了产品族设计风格的遗传与变异模型,将生物界的遗传变异理论引入到产品族设计的显性因子与情境因子的杂交过程中,并探讨了基于情境的产品族设计风格DNA关键技术.以叉车造型设计为例,构建了叉车产品族结构模型和计算机辅助叉车设计系统软件,包括三维造型设计模块和情境知识库模块,基于此系统可以实现叉车造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于情境的产品族设计风格DNA理论体系.

产品设计中的用户隐性知识研究现状与进展

通过对国内外相关文献的研究,讨论了产品设计中用户隐性知识与显性知识的概念和关系,提出了隐性知识外显化转移的外显模型和螺旋模型,分析了口语分析、群体文化学、图解思维、感性工学和意象尺度等外显化方法、技术及其相关研究,以及用户隐性知识与设计知识的映射。最后,针对产品设计与信息技术的整合发展,提出了产品设计中用户隐性知识的研究热点和发展趋势。