2020國際人居環(huán)境與未來城市大會暨第十屆園冶高峰論壇于7月4-11日在云端舉行。持續(xù)一周的大會邀請眾多國內(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)計學(xué)院執(zhí)行院長胡潔在7月5日的人居環(huán)境與未來城市論壇上，發(fā)表題為《人工智能時代的創(chuàng)新設(shè)計》的演講，分享他在人工智能驅(qū)動創(chuàng)新設(shè)計過程中的成果和經(jīng)驗。

       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)勝國際象棋選手，2016年戰(zhàn)勝圍棋選手。胡院長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)動設(shè)計的研究工作。人工智能經(jīng)過了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，最后得到它的語義，這就是人的智能。人的智能是在解構(gòu)世界，顯然，這是機器無法做到的，機器很難做到像人一樣智能。

2，人工智能的第一個境界：學(xué)習(xí)

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

       胡潔院長在碩士論文研究階段做的是淺層學(xué)習(xí)，當時是想用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解構(gòu)這個世界。由于受到計算機條件的限制，只做到了四層架構(gòu)。但僅僅過了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，進行層次的深化，最終認知這個世界。

       2012年，吳恩達啟動了Google的腦計劃，讓機器識別一只貓。對小孩來說，通過給他們觀看貓的圖片，孩子就能學(xué)習(xí)并最終認識貓，同樣，機器也需要一個學(xué)習(xí)的過程。這個計劃就是利用深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)讓機器學(xué)習(xí)認識貓。

       如果說識別貓只能達到一歲孩子的水平，那么人工智能在識別更多復(fù)雜的圖形后可以達到了三四歲小孩的水平，可以把圖片中所有的語義解構(gòu)。而特斯拉無人駕駛汽車可以進一步識別視頻，視頻是一幀一幀圖像的疊加，所以說特斯拉是對前方拍攝的所有圖像進行解構(gòu)。

3，人工智能的第二個境界：創(chuàng)新

       人之所以可以成為一個設(shè)計者，是因為人可以創(chuàng)新。所以人工智能要想要實現(xiàn)設(shè)計，要突破第二個境界。人類為什么會創(chuàng)新，因為人類有無監(jiān)督學(xué)習(xí)的能力，這是創(chuàng)新的源泉。

       2014年，一篇名為“生成對抗網(wǎng)絡(luò)”的文章成為人工智能這個時代里程碑式的一篇文章。吳恩達的腦計劃是讓機器識別貓，將貓的圖像解構(gòu)成語義，如果反過來可行嗎？把語義放到函數(shù)中間，機器能解構(gòu)出貓的圖像嗎？將一段語義轉(zhuǎn)化成圖像是一個艱難的創(chuàng)新過程。但是利用生成對抗網(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。將語義變成圖像，這是人工智能能一個創(chuàng)新。畫家的成長是從模仿到創(chuàng)新，生成對抗網(wǎng)絡(luò)也是從模仿到創(chuàng)新，可以對超過8萬幅15-20世紀的西方繪畫進行算法的訓(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，運用的就是生成對抗網(wǎng)絡(luò)，給計算機一段語義，它可以生成相關(guān)的海報設(shè)計，1秒鐘可以生成8000張海報設(shè)計。人工智能的第一步是認知，第二步是創(chuàng)新，所以人和人工智能之間可以進行協(xié)同，人提出設(shè)計需求，人工智能根據(jù)需求產(chǎn)生設(shè)計結(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)計形態(tài)學(xué)研究院

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

       敦煌經(jīng)歷了手工時代的認知--手工保護和臨摹，數(shù)字時代的認知--數(shù)字呈現(xiàn)與傳承，而胡院長研究的是智能時代的認知，就是敦煌藝術(shù)形態(tài)認知。面對一個紋樣，可以用生成對抗網(wǎng)絡(luò)來研究這個紋樣從生物界的花瓣的演變成紋樣的過程，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程。眾所周知，元朝以后就沒有了敦煌藝術(shù)形態(tài)，但可以用人工智能推演元朝以后甚至到現(xiàn)在它的意識形態(tài)應(yīng)該是什么樣的。

       敦煌設(shè)計形態(tài)學(xué)研究院主要融合設(shè)計形態(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)動模式下敦煌設(shè)計形態(tài)創(chuàng)新。

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