產(chǎn)品設(shè)計中概念生成范文

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論文關(guān)鍵詞:概念生成交互認(rèn)知創(chuàng)新設(shè)計

論文摘要:分析產(chǎn)品設(shè)計中的認(rèn)知模型,探討設(shè)計中概念生成與交互的具體過程和作用。以設(shè)計理論研究和實踐運(yùn)用建立方法論基礎(chǔ),為設(shè)計師個體設(shè)計或團(tuán)隊設(shè)計的過程、組織和策略提供設(shè)計方法。

概念設(shè)計活動是一個從設(shè)計任務(wù)的要求開始,到概念生成及其可視化的過程。不論是設(shè)計師的個體設(shè)計,還是團(tuán)隊設(shè)計、協(xié)同設(shè)計,通過研究影響設(shè)計的行為和認(rèn)知因素就能揭示概念設(shè)計活動的根本規(guī)律。或者說是設(shè)計問題中,研究從問題域到解域的具體解決過程、任務(wù)和步驟,對于設(shè)計研究和設(shè)計實踐都具有重要意義。

1概念生成中的認(rèn)知行為

概念生成是指設(shè)計師或設(shè)計團(tuán)隊能迅速產(chǎn)生多個有用概念,是一個思維的過程,也是一種認(rèn)知活動。

傳統(tǒng)設(shè)計模型將設(shè)計作為分階段、線性或循環(huán)的過程進(jìn)行形式化表達(dá)(符號化表達(dá))。設(shè)計過程按照分類學(xué)分解為若干子階段和子任務(wù)。盡管各種設(shè)計模型命名原則不同,設(shè)計子流程某些主要種類大體一致。設(shè)計過程主要被分為:問題/情境、綜合/生成、表達(dá)和評價。

MarvinMinsky在其有趣的書《思維的社會》中提出:無論是人類的思維還是人工智能的思維,都是由原本簡單的元素相連而組成,當(dāng)這些元素組成一個整體時,他們又變?yōu)闊o限復(fù)雜的。

設(shè)計活動中,概念生成的思維活動應(yīng)是一種創(chuàng)造性思維的活動。創(chuàng)造性思維的實質(zhì),表現(xiàn)為“選擇”、“突破”、“重新建構(gòu)”這3者的關(guān)系與統(tǒng)一。創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵點(diǎn)在善于進(jìn)行“重新建構(gòu)”,有效及時地抓住事物新的本質(zhì),構(gòu)筑建新的思維支架。創(chuàng)造性思維包括:靈感思維、發(fā)散思維、收斂思維、分合思維、逆向思維和聯(lián)想思維[1]。從方法論上講,強(qiáng)化創(chuàng)造動因的團(tuán)隊激智方法,如頭腦風(fēng)暴法、德爾菲法、CBS法、KJ法等,都會結(jié)合運(yùn)用各種創(chuàng)造性思維方法。

研究具體的設(shè)計思維過程需要建立認(rèn)知活動模型[2]。上世紀(jì)80年代,就提出研究設(shè)計思維(designthinking)。Schon,D(1983)建立的設(shè)計模型能夠從認(rèn)知方面來獲取“設(shè)計師腦中的進(jìn)程”,即把設(shè)計當(dāng)作一種“反射性活動”,從設(shè)計問題到設(shè)計結(jié)果是一個接受(感知)—反射(解釋)—反應(yīng)(轉(zhuǎn)化)的反射活動。Schon認(rèn)為,設(shè)計是“與視覺媒介的交互”,目的是“為進(jìn)一步設(shè)計提供信息”的過程,即設(shè)計思維的本質(zhì)是通過與視覺媒介(包括紙媒介、數(shù)字媒介等)的交互過程,獲得新的設(shè)計信息,實現(xiàn)設(shè)計創(chuàng)新。在這個研究中,設(shè)計情境(designScenario)被定義為2種屬性,也就是2種問題形式:創(chuàng)造性設(shè)計與常規(guī)設(shè)計;2種限制情景:無限制問題與限制問題。

2設(shè)計過程中的交互

設(shè)計研究表明設(shè)計師通常不是顯性地意識到他們按照某種設(shè)計交互順序做設(shè)計的。對于實踐,研究案例表明設(shè)計師應(yīng)該有意識地運(yùn)用交互,來實現(xiàn)設(shè)計創(chuàng)新。交互作為一種有效的設(shè)計方法,體現(xiàn)了設(shè)計思維的本質(zhì),是設(shè)計研究的重要課題。設(shè)計師在個體或團(tuán)隊設(shè)計概念生成過程中的交互,是一種認(rèn)知活動的交互,包括人機(jī)交互HCI(Human-ComputerInteraction),人人交互HHI(Human-Humaninteraction)。交互實質(zhì)上是“2個(或多個)參與者之間交替聽、想、說的循環(huán)過程”或者說是“兩者之間(無論是生命體還是機(jī)器)連續(xù)的作用和反應(yīng)的過程”。對于設(shè)計,交互取決于設(shè)計表達(dá)和生成,表達(dá)是交互的對象,生成是交互的結(jié)果。事實上,設(shè)計表達(dá)和生成能力強(qiáng)的設(shè)計師其交互能力和水平也高。

交互的信息是交互的實質(zhì),包括數(shù)據(jù)、圖像、語音、行為。交互過程中,交互媒介也可分為傳統(tǒng)的紙媒介(paper-based)和數(shù)字媒介(digitalmedia),見圖1。基于紙媒介的交互,其交互信息是隱性的,基于數(shù)字媒介的交互信息被顯性化了。后者較于前者,更加系統(tǒng)化、更加完整表述和更易被人接受和操作。

從設(shè)計認(rèn)知活動分析,交互可分為:與自由形態(tài)的交互,例如和自己的手繪之間的交互;與數(shù)字形態(tài)的交互,如與建立的幾何描述模型的交互;與由形態(tài)語法或拓?fù)錂C(jī)制發(fā)展而來的特定機(jī)制生成的數(shù)字表達(dá)的交互;和與由設(shè)計生成工具所表達(dá)生成的數(shù)字環(huán)境的交互[5]。

人機(jī)交互過程實際上是一個輸入和輸出的過程,人通過人機(jī)界面向計算機(jī)輸入指令,計算機(jī)經(jīng)過處理后把輸出結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。人和計算機(jī)之間的輸入和輸出的形式是多種多樣的,因此交互的形式也是多樣化的。其中數(shù)據(jù)交互作為人通過輸入數(shù)據(jù)的方式與計算機(jī)進(jìn)行交流的一種方式,并且它是人機(jī)交互的重要內(nèi)容和形式。

人人的交互是一種交流的活動,可表現(xiàn)為對話、問答、演說或者會議等,也通過計算機(jī)來輔助人人交互,甚至通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)遠(yuǎn)程的交互,人人交互不排斥人機(jī)交互。在數(shù)字環(huán)境下,可以設(shè)計并實現(xiàn)一個原型系統(tǒng)將多個參與人員和應(yīng)用程序集中起來,實現(xiàn)不同地點(diǎn)的用戶能同步或異步地交互。也可以通過傳統(tǒng)媒介,運(yùn)用團(tuán)隊激智方法在同一地點(diǎn)同步的交互。

3概念設(shè)計認(rèn)知模型

概念生成的過程是怎樣的?它和交互是怎樣的關(guān)系?它在設(shè)計師的認(rèn)知行為中扮演的角色?設(shè)計概念是怎樣被提升、組合、適應(yīng)、重用、拋棄和丟失的。設(shè)計研究者和認(rèn)知學(xué)家都發(fā)展了各種程序模型來研究設(shè)計中的創(chuàng)造性行為。這些模型通常是從觀察設(shè)計流程和設(shè)計草案而分析發(fā)展來的。French(1985)提出了一個設(shè)計程序模型:分析問題,概念生成,圖式(schema)化,和細(xì)節(jié)設(shè)計。這些模型,闡明了設(shè)計中的工作步驟或思維步驟[7]。

從研究設(shè)計活動的流程和內(nèi)容,來分析可能的交互機(jī)制。IDEF0是以結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計技術(shù)(StructuredAnalysisandDe-signTechnique,SADT)為基礎(chǔ)建立了一種系統(tǒng)功能表達(dá)的工具。該模型幫助我們認(rèn)識概念生成程序的不同階段。在IDEF0中,由一個活動所生成的內(nèi)容作為輸出,它可以被輸入、控制,或機(jī)制。這些活動控制,見圖2。基于IDEF0(May-er,1992),建構(gòu)了一個概念設(shè)計的認(rèn)知模型(YanJinandPawatChusilp,2005)。

圖2的模型包含概念設(shè)計過程中4個關(guān)鍵的認(rèn)知活動和一個交互機(jī)制:分析問題,包括理解現(xiàn)存問題和探索再設(shè)計中需要滿足和保留的需求和約束[4]。通過任務(wù)分析,設(shè)計目標(biāo)被提出,約束和需求被定義。作為問題分析,問題求解標(biāo)準(zhǔn)也從設(shè)計目標(biāo)中決定。問題分析的輸出是一個完整的問題情境描述。

想法(idea)生成,指生成新的初始概念。根據(jù)所給的問題需求和約束條件,設(shè)計師從他們記憶中提取相關(guān)的記憶信息和知識來創(chuàng)造初始的設(shè)計概念。基于Finke(1992,Creativecogni-tion-theory,research,andapplication),Oxman(2002,Thethinkingeye:visualre-cognitionindesignemergence)和前面的認(rèn)知交互模型,想法生成活動不只是記憶提取,而且是“兩者之間(無論是生命體還是機(jī)器)連續(xù)的作用和反應(yīng)的過程”。組成概念,是初始設(shè)計想法到設(shè)計概念的發(fā)展和構(gòu)建過程。這個活動中設(shè)計師聯(lián)結(jié)思維中先前生成或別人的想法或概念,這種想法的聯(lián)結(jié)會轉(zhuǎn)換為更加成熟的設(shè)計概念,組成可以看作是新的生成。

概念評估,是評價組成的概念是否滿足設(shè)計需求,約束條件和評估標(biāo)準(zhǔn)。作為一個認(rèn)知的過程,評估意味著設(shè)計師確認(rèn)生成的概念是相關(guān)的、有用的、好的。相關(guān)的和有用的決定了概念是否滿足需求和約束條件,同時設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)決定其好壞。

概念設(shè)計認(rèn)知模型中的交互機(jī)制,是為問題分析、想法生成、組成概念以及概念評估提供的一個支撐平臺,通過傳統(tǒng)設(shè)計環(huán)境的紙媒介,或是數(shù)字設(shè)計環(huán)境的數(shù)字媒介,設(shè)計信息通過交互機(jī)制,被交換和操作后形成設(shè)計認(rèn)知互動。

圖2中,交互機(jī)制中A可是點(diǎn)對點(diǎn),也可以是點(diǎn)對多點(diǎn)的一個交互過程。交互機(jī)制本身可是一個CAD系統(tǒng),或一種團(tuán)隊激智方法。如草圖風(fēng)暴法,其關(guān)鍵在想法或概念的相互激發(fā)。這個機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是將多樣的設(shè)計信息顯性化,提供給不同背景的設(shè)計師。

作為交互機(jī)制本身存在一個二律背反,交互的信息越多越利于生成更多、更完備的設(shè)計概念,設(shè)計創(chuàng)新度也高;但交互的信息越多,設(shè)計師的精力和時間成本越高,不利于概念生成的。所以一個好的交互機(jī)制應(yīng)該是有條理,分階段,信息管理合理的。例如:參加一次團(tuán)隊激智的成員不宜多,避免交互過于繁復(fù)。設(shè)計一個交互機(jī)制應(yīng)該是符合倫理,意圖明確,注重實效,并包含合適的認(rèn)知和情感刺激的[3]。

4案例分析

這里對一個創(chuàng)新性設(shè)計案例進(jìn)行分析,這個案例為團(tuán)隊設(shè)計并且是多學(xué)科協(xié)同設(shè)計的過程。由一組研究生和相關(guān)專家組成的設(shè)計團(tuán)隊來完成一個產(chǎn)品——奧運(yùn)火炬的概念設(shè)計,生成其造型特征并用一個宣傳短片明晰和深化其概念,提供給后面進(jìn)一步的設(shè)計。明確設(shè)計任務(wù)后,向團(tuán)隊成員說明設(shè)計要求和設(shè)計目標(biāo)。

向設(shè)計師說明要加強(qiáng)交互在概念生成中的運(yùn)用。見圖3,運(yùn)用草圖風(fēng)暴和書寫風(fēng)暴相結(jié)合作為交互機(jī)制,這種同步激智方法是一個循環(huán)的過程,規(guī)定約15min為一個循環(huán),團(tuán)隊成員為10人。生成大量想法后,開始將這些想法進(jìn)行組合,由相關(guān)專家評定,按照獲得的信息進(jìn)行進(jìn)一步概念生成、組合,幾個循環(huán)后進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計,生成故事板和火炬的造型特征。由于設(shè)計過程有明確的交互機(jī)制,設(shè)計概念生成更加有序、有效和快速。新晨

為了進(jìn)一步研究交互機(jī)制對概念生成的影響,還把這個設(shè)計流程引入到實際設(shè)計公司,觀察在更加廣泛和實際的設(shè)計情景中,交互機(jī)制的應(yīng)用。采用近距離的觀察來發(fā)現(xiàn)實際設(shè)計環(huán)境下認(rèn)知活動,并用自然語言法(NLP)對設(shè)計過程進(jìn)行分析[6]。設(shè)計的對象為手機(jī),觀察者作為團(tuán)隊的成員之一,研究發(fā)現(xiàn),見圖4。

如圖4,設(shè)計師的設(shè)計活動都可以解釋為設(shè)計師的信息處理通過設(shè)計過程中交互機(jī)制里傳遞的信息,以設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計流程為標(biāo)準(zhǔn),將其進(jìn)行分類和進(jìn)行定性描述。可以看到設(shè)計信息應(yīng)是顯性的,促進(jìn)性的。公式化的信息更加高效并符合設(shè)計問題情景,但是會缺乏創(chuàng)新性。另外作為背離問題情景的信息,不應(yīng)全部否定,其中部分信息具有高創(chuàng)新性,可以修改后重用。

5結(jié)語

概念設(shè)計的認(rèn)知模型明確了設(shè)計概念生成過程和交互過程,以及相互的聯(lián)系,可以更好地分析設(shè)計的本質(zhì)過程,提高設(shè)計交互的效率和設(shè)計創(chuàng)新性。從分析設(shè)計師在設(shè)計過程中概念生成和交互的行為特點(diǎn),可以構(gòu)建更加完備的設(shè)計交互機(jī)制來促進(jìn)設(shè)計。

參考文獻(xiàn):

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