2020國(guó)際人居環(huán)境與未來(lái)城市大會(huì)暨第十屆園冶高峰論壇于7月4-11日在云端舉行。持續(xù)一周的大會(huì)邀請(qǐng)眾多國(guó)內(nèi)外知名專家參與研討交流，最新理念的碰撞，不同專業(yè)的融合，讓觀眾深受啟發(fā)。其中上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)胡潔在7月5日的人居環(huán)境與未來(lái)城市論壇上，發(fā)表題為《人工智能時(shí)代的創(chuàng)新設(shè)計(jì)》的演講，分享他在人工智能驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中的成果和經(jīng)驗(yàn)。

       人工智能已經(jīng)經(jīng)歷了60年的發(fā)展，曾歷經(jīng)3次發(fā)展波峰。1962年戰(zhàn)勝跳棋選手，1997年戰(zhàn)勝國(guó)際象棋選手，2016年戰(zhàn)勝圍棋選手。胡院長(zhǎng)表示他邂逅了第二次發(fā)展波峰，1996年正直值碩士階段開展關(guān)于人工智能驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的研究工作。人工智能經(jīng)過(guò)了60年的發(fā)展，已經(jīng)是一位老者，但現(xiàn)在才發(fā)“少年狂”。

1，什么是人工智能？

       胡潔院長(zhǎng)參與人工智能20年，從做碩士課題開始至今一直在人工智能領(lǐng)域。說(shuō)到人工智能，大家好像很難明確什么是人工智能，了解人工智能，要先了解人的智能。人通過(guò)眼睛看到物體，然后在大腦皮層從淺層到深層不斷深化，最后得到它的語(yǔ)義，這就是人的智能。人的智能是在解構(gòu)世界，顯然，這是機(jī)器無(wú)法做到的，機(jī)器很難做到像人一樣智能。

2，人工智能的第一個(gè)境界：學(xué)習(xí)

       人工智能想要達(dá)到人的智能，第一步就是要像人一樣去認(rèn)知這個(gè)世界，然后才能創(chuàng)造這個(gè)世界。所以人工智能的第一個(gè)境界就是學(xué)習(xí)，像小孩子看圖認(rèn)識(shí)這個(gè)世界一樣，用自己的方式學(xué)習(xí)，逐漸認(rèn)識(shí)這個(gè)世界。人工智能也是經(jīng)歷了從淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。

       胡潔院長(zhǎng)在碩士論文研究階段做的是淺層學(xué)習(xí)，當(dāng)時(shí)是想用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解構(gòu)這個(gè)世界。由于受到計(jì)算機(jī)條件的限制，只做到了四層架構(gòu)。但僅僅過(guò)了10年，Hinton在《Science》上發(fā)表一篇文章掀起了深度學(xué)習(xí)的熱潮，他研究的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以做到一百多層，進(jìn)行層次的深化，最終認(rèn)知這個(gè)世界。

       2012年，吳恩達(dá)啟動(dòng)了Google的腦計(jì)劃，讓機(jī)器識(shí)別一只貓。對(duì)小孩來(lái)說(shuō)，通過(guò)給他們觀看貓的圖片，孩子就能學(xué)習(xí)并最終認(rèn)識(shí)貓，同樣，機(jī)器也需要一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。這個(gè)計(jì)劃就是利用深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)讓機(jī)器學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)貓。

       如果說(shuō)識(shí)別貓只能達(dá)到一歲孩子的水平，那么人工智能在識(shí)別更多復(fù)雜的圖形后可以達(dá)到了三四歲小孩的水平，可以把圖片中所有的語(yǔ)義解構(gòu)。而特斯拉無(wú)人駕駛汽車可以進(jìn)一步識(shí)別視頻，視頻是一幀一幀圖像的疊加，所以說(shuō)特斯拉是對(duì)前方拍攝的所有圖像進(jìn)行解構(gòu)。

3，人工智能的第二個(gè)境界：創(chuàng)新

       人之所以可以成為一個(gè)設(shè)計(jì)者，是因?yàn)槿丝梢詣?chuàng)新。所以人工智能要想要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，要突破第二個(gè)境界。人類為什么會(huì)創(chuàng)新，因?yàn)槿祟愑袩o(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)的能力，這是創(chuàng)新的源泉。

       2014年，一篇名為“生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)”的文章成為人工智能這個(gè)時(shí)代里程碑式的一篇文章。吳恩達(dá)的腦計(jì)劃是讓機(jī)器識(shí)別貓，將貓的圖像解構(gòu)成語(yǔ)義，如果反過(guò)來(lái)可行嗎？把語(yǔ)義放到函數(shù)中間，機(jī)器能解構(gòu)出貓的圖像嗎？將一段語(yǔ)義轉(zhuǎn)化成圖像是一個(gè)艱難的創(chuàng)新過(guò)程。但是利用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)把文字轉(zhuǎn)化為圖像，解決了這樣的難題。圖像生成文字，文字生成圖片，人工智能完美地實(shí)現(xiàn)了人類閉環(huán)。

       可以用網(wǎng)絡(luò)最流行的風(fēng)格遷移解釋這段閉環(huán)，用左邊圖的風(fēng)格加上右邊圖的內(nèi)容生成一張新的圖片。將語(yǔ)義變成圖像，這是人工智能能一個(gè)創(chuàng)新。畫家的成長(zhǎng)是從模仿到創(chuàng)新，生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)也是從模仿到創(chuàng)新，可以對(duì)超過(guò)8萬(wàn)幅15-20世紀(jì)的西方繪畫進(jìn)行算法的訓(xùn)練，從而創(chuàng)作出人工智能的作品。

       阿里的鹿班系統(tǒng)在2017年“雙十一”大放異彩，運(yùn)用的就是生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，給計(jì)算機(jī)一段語(yǔ)義，它可以生成相關(guān)的海報(bào)設(shè)計(jì)，1秒鐘可以生成8000張海報(bào)設(shè)計(jì)。人工智能的第一步是認(rèn)知，第二步是創(chuàng)新，所以人和人工智能之間可以進(jìn)行協(xié)同，人提出設(shè)計(jì)需求，人工智能根據(jù)需求產(chǎn)生設(shè)計(jì)結(jié)果，在可選的方案中，人有最終的決定權(quán)。

4，建立敦煌設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)研究院

       人工智能時(shí)代的創(chuàng)新設(shè)計(jì)更多的是人工智能的技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中間有一個(gè)很重要的因素就是文化，如何把文化滲透到設(shè)計(jì)中成為新的思考方向。胡潔院長(zhǎng)2019年來(lái)到敦煌，發(fā)現(xiàn)中國(guó)的文化亟待傳承，于是將研究?jī)?nèi)容擴(kuò)展為“人工智能時(shí)代的文化傳承與創(chuàng)新設(shè)計(jì)”，并于2020年創(chuàng)建敦煌設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)研究院。

       敦煌經(jīng)歷了手工時(shí)代的認(rèn)知--手工保護(hù)和臨摹，數(shù)字時(shí)代的認(rèn)知--數(shù)字呈現(xiàn)與傳承，而胡院長(zhǎng)研究的是智能時(shí)代的認(rèn)知，就是敦煌藝術(shù)形態(tài)認(rèn)知。面對(duì)一個(gè)紋樣，可以用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)來(lái)研究這個(gè)紋樣從生物界的花瓣的演變成紋樣的過(guò)程，同理，可以用人工智能研究敦煌壁畫中所有紋樣從自然界的演變過(guò)程。眾所周知，元朝以后就沒(méi)有了敦煌藝術(shù)形態(tài)，但可以用人工智能推演元朝以后甚至到現(xiàn)在它的意識(shí)形態(tài)應(yīng)該是什么樣的。

       敦煌設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)研究院主要融合設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)、地理學(xué)、歷史學(xué)、心理學(xué)和人工智能方法，提出地域歷史傳承模式和需求驅(qū)動(dòng)模式下敦煌設(shè)計(jì)形態(tài)創(chuàng)新。

       人工智能的關(guān)鍵詞只有一個(gè)，就是創(chuàng)新。創(chuàng)新（innovation）的骨子里就帶著AI。最后胡潔院長(zhǎng)表示，無(wú)論他身處上海交通大學(xué)還是敦煌設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)研究院，都會(huì)秉承“無(wú)問(wèn)西東，設(shè)計(jì)未來(lái)”的理念，繼續(xù)在人工智能的領(lǐng)域深耕。