（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽市，712000） 劉瑜興

1 人工智能與工業(yè)設(shè)計概述

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其在運(yùn)算能力不斷增長的同時，科學(xué)家也嘗試將計算機(jī)按照人類思考模式進(jìn)行引導(dǎo)，仿照人類意識去處理各類復(fù)雜性問題，以達(dá)到人類大腦智能水平。人工智能從提出到運(yùn)用，其中涉及到計算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能控制技術(shù)、態(tài)勢感知技術(shù)等，隨著人工智能研究的深入，其涉及領(lǐng)域已擴(kuò)展到虛擬現(xiàn)實、智能語音等多個前沿學(xué)科，展示出了強(qiáng)大的發(fā)展前景。人工智能技術(shù)的發(fā)展，建立在人類信息化高速發(fā)展階段，在這一時期，芯片技術(shù)與移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，使萬物互聯(lián)成為可能。如今，人工智能在應(yīng)用中最直觀體現(xiàn)就是智能家居的普及，但是需要認(rèn)識到，目前人工智能技術(shù)還處在發(fā)展早期，更多是以概念形式介入到人們生活中，在實際應(yīng)用中人工智能無論是在軟件研發(fā)還是硬件生產(chǎn)中都無法滿足現(xiàn)實需求。

所謂工業(yè)設(shè)計，就是以美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)，對工業(yè)品進(jìn)行設(shè)計，涵蓋了多個產(chǎn)業(yè)，可以說我們現(xiàn)實生活中接觸到的任何工業(yè)產(chǎn)品都經(jīng)過了工業(yè)設(shè)計。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)現(xiàn)，工業(yè)設(shè)計涉及到社會學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)，人機(jī)工程學(xué)，機(jī)械構(gòu)造，攝影，色彩學(xué)等。工業(yè)發(fā)展和勞動分工所帶來的工業(yè)設(shè)計，與其它藝術(shù)、生產(chǎn)活動、工藝制作等都有明顯不同，它是各種學(xué)科、技術(shù)和審美觀念的交叉產(chǎn)物。

2 人工智能在工業(yè)設(shè)計中的優(yōu)勢

2.1 轉(zhuǎn)變工業(yè)設(shè)計思維與方法

人工智能的發(fā)展，在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用可以分為輔助設(shè)計與直接設(shè)計。早期計算機(jī)設(shè)計軟件代替了手繪草稿，實現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計向電子化發(fā)展，隨著人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，部分工業(yè)設(shè)計軟件實現(xiàn)半智能化，設(shè)計師可以通過專業(yè)設(shè)計軟件輔助進(jìn)行工業(yè)設(shè)計，提高了工作效率，對于一些重復(fù)性工作，可以借助軟件功能直接完成。

2.2 拓寬工業(yè)設(shè)計行業(yè)的發(fā)展維度

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計中，受制于時間與成本因素限制，設(shè)計人員往往局限于設(shè)計方案單一維度，無法充分發(fā)揮設(shè)計功能，人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以使交互設(shè)計的維度和視野得到擴(kuò)展。例如，工業(yè)設(shè)計往往需要參考其他行業(yè)成熟案例，有時還涉及到產(chǎn)品本身參數(shù)與消費(fèi)環(huán)境，這就導(dǎo)致設(shè)計師本身思維受限，再加上設(shè)計人員維度與視野本身限制，無法突破設(shè)計師本身枷鎖。人工智能則完全不受此影響，其可以利用全球數(shù)據(jù)資源，快速進(jìn)行設(shè)計方案整合與在創(chuàng)造，產(chǎn)品數(shù)量越多，種類越豐富，其設(shè)計方案就更有優(yōu)勢。實踐證明，工業(yè)設(shè)計有時需要創(chuàng)意方案，而更多則是兼顧現(xiàn)實需求，人工智能拓寬了工業(yè)設(shè)計發(fā)展維度，相比于設(shè)計人員，能夠以更為寬廣視野看待工業(yè)設(shè)計。

2.3 人工智能提高工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新性

人工智能在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用，已經(jīng)展示出了一定的創(chuàng)新性，特別在新式生活中，人工智能技術(shù)正在深刻改變我們的生活。目前城市交通管理日益復(fù)雜，依靠人工智能，可以提高交通管理效率。在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，各種深度算法加持下，人工智能音響、智能家居等產(chǎn)品可以實現(xiàn)自主服務(wù)，大大便捷了人們的生活。人工智能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中提供技術(shù)支出，為產(chǎn)品的具體孵化提供有效途徑。未來設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計時，要具備整合、發(fā)展以及可持續(xù)的思維，通過合理運(yùn)用人工智能技術(shù)，從而更好地實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。

3 人工智能在工業(yè)設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 智能造型設(shè)計

工業(yè)設(shè)計中最常見的就是產(chǎn)品外觀設(shè)計，通過造型布局、形狀組合變化等實現(xiàn)產(chǎn)品的外觀設(shè)計，滿足產(chǎn)品的功能設(shè)計要求與藝術(shù)美感。利用人工智能技術(shù)，一方面可以設(shè)計人員可以根據(jù)使用需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，并結(jié)合用戶審美需求滿足產(chǎn)品美感，另一方面，人工智能可以就外觀設(shè)計是否符合產(chǎn)品要求進(jìn)行調(diào)整。例如，汽車外觀設(shè)計不僅要追求美感，還要考慮到風(fēng)阻系數(shù)，風(fēng)阻系數(shù)越小，耗油量越低，人工智能技術(shù)可以結(jié)合用戶需求與產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行造型設(shè)計，平衡兩者之間的功能，同時為產(chǎn)品后續(xù)的色彩設(shè)計、人機(jī)設(shè)計以及設(shè)計評價等打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 智能色彩設(shè)計

優(yōu)秀的工業(yè)產(chǎn)品不僅體現(xiàn)在使用功能上，也表現(xiàn)在產(chǎn)品傳達(dá)的價值觀與文化上。在工業(yè)設(shè)計中，產(chǎn)品力的表達(dá)除了外形外，給消費(fèi)者最直觀的感覺就是產(chǎn)品顏色。通過對人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以分析出人們最喜歡與接受的顏色，并合理搭配，增強(qiáng)客戶體驗。需要認(rèn)識到，人工智能更多是在執(zhí)行環(huán)節(jié)，在進(jìn)行智能色彩設(shè)計時，需要設(shè)計人員明確色彩選擇、調(diào)和以及語義驅(qū)動設(shè)計等技術(shù)要點(diǎn)，這樣在后續(xù)色彩設(shè)計中人工智能才會發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。

3.3 智能人機(jī)工程設(shè)計

信息技術(shù)的發(fā)展，使人機(jī)交流系統(tǒng)普遍應(yīng)用于各種產(chǎn)品中，為了給予人機(jī)系統(tǒng)更好地體驗，設(shè)計人機(jī)工程時考慮到的問題不僅局限在人、機(jī)以及環(huán)境之間，還包括產(chǎn)品本身的生態(tài)圈構(gòu)建。在產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計人員除了要考慮硬件設(shè)備性能外，還要對產(chǎn)品所具有的人機(jī)特性、系統(tǒng)效能以及安全保護(hù)等人機(jī)工程因素進(jìn)行充分考慮，從而確保人機(jī)工程設(shè)計與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符合。隨著人機(jī)系統(tǒng)在產(chǎn)品功能中越來越重要，其已經(jīng)成為影響產(chǎn)品使用安全與穩(wěn)定性的直接因素，需要設(shè)計人員予以充分重視。

3.4 智能設(shè)計評價

在人工智能設(shè)計過程當(dāng)中，開展多目標(biāo)實時評價工作時需要明確具體的評價目標(biāo)體系選擇以及實時評價模式確定。與此同時，在進(jìn)行評價時需要通過專用評價模塊形式，以評價目標(biāo)為核心，從而提升多目標(biāo)實時評價的準(zhǔn)確性。而在多通道實時評價過程中，通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以使設(shè)計評價的效率以及準(zhǔn)確性得到有效提高，減少人為主觀因素的干擾。

3.5 智能設(shè)計管理

在工業(yè)設(shè)計中，往往涉及到智能造型設(shè)計、智能色彩設(shè)計、人機(jī)工程設(shè)計以及設(shè)計評價等，如何優(yōu)化各個環(huán)節(jié)的管理工作，提高設(shè)計效率就考驗管理者的能力。在智能設(shè)計管理中，采用用戶群管理的形式，將智能造型設(shè)計、智能色彩設(shè)計、人機(jī)工程設(shè)計以及設(shè)計評價等要素進(jìn)行充分表現(xiàn)，從而更好地實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計目標(biāo)。相關(guān)專家學(xué)者針對智能設(shè)計管理也提出了相關(guān)的管理智能工具，可以幫助相關(guān)設(shè)計人員做出更為準(zhǔn)確和明智的決策。此外，還可以通過信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有效開展智能決策，為設(shè)計管理提供輔助作用，從而使管理水平得到顯著提高。

4 結(jié)語

人工智能的出現(xiàn)是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果，目前人工智能在工業(yè)設(shè)計中已經(jīng)顯露優(yōu)勢，未來隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用范圍更廣。目前人工智能在工業(yè)設(shè)計中還無法代替設(shè)計師，需要人工智能技術(shù)與設(shè)計師共同協(xié)作，二者有效融合，從而全面提升工業(yè)設(shè)計水平。