2020國際人居環(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。持續一周的大會(huì )邀請眾多國內外知名專(zhuān)家參與研討交流，最新理念的碰撞，不同專(zhuān)業(yè)的融合，讓觀(guān)眾深受啟發(fā)。其中上海交通大學(xué)設計學(xué)院執行院長(cháng)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 )新設計》的演講，分享他在人工智能驅動(dòng)創(chuàng )新設計過(guò)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年戰勝跳棋選手，1997年戰勝?lài)H象棋選手，2016年戰勝?lài)暹x手。胡院長(cháng)表示他邂逅了第二次發(fā)展波峰，1996年正直值碩士階段開(kāi)展關(guān)于人工智能驅動(dòng)設計的研究工作。人工智能經(jīng)過(guò)了60年的發(fā)展，已經(jīng)是一位老者，但現在才發(fā)“少年狂”。

1，什么是人工智能？

       胡潔院長(cháng)參與人工智能20年，從做碩士課題開(kāi)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。人的智能是在解構世界，顯然，這是機器無(wú)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(gè)境界：學(xué)習

       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(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，像小孩子看圖認識這個(gè)世界一樣，用自己的方式學(xué)習，逐漸認識這個(gè)世界。人工智能也是經(jīng)歷了從淺層學(xué)習到深度學(xué)習的過(guò)程。

       胡潔院長(cháng)在碩士論文研究階段做的是淺層學(xué)習，當時(shí)是想用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )解構這個(gè)世界。由于受到計算機條件的限制，只做到了四層架構。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，最終認知這個(gè)世界。

       2012年，吳恩達啟動(dòng)了Google的腦計劃，讓機器識別一只貓。對小孩來(lái)說(shuō)，通過(guò)給他們觀(guān)看貓的圖片，孩子就能學(xué)習并最終認識貓，同樣，機器也需要一個(gè)學(xué)習的過(guò)程。這個(gè)計劃就是利用深度人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )讓機器學(xué)習認識貓。

       如果說(shuō)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(yǔ)義解構。而特斯拉無(wú)人駕駛汽車(chē)可以進(jìn)一步識別視頻，視頻是一幀一幀圖像的疊加，所以說(shuō)特斯拉是對前方拍攝的所有圖像進(jìn)行解構。

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)設計者，是因為人可以創(chuàng )新。所以人工智能要想要實(shí)現設計，要突破第二個(gè)境界。人類(lèi)為什么會(huì )創(chuàng )新，因為人類(lèi)有無(wú)監督學(xué)習的能力，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(gè)時(shí)代里程碑式的一篇文章。吳恩達的腦計劃是讓機器識別貓，將貓的圖像解構成語(yǔ)義，如果反過(guò)來(lái)可行嗎？把語(yǔ)義放到函數中間，機器能解構出貓的圖像嗎？將一段語(yǔ)義轉化成圖像是一個(gè)艱難的創(chuàng )新過(guò)程。但是利用生成對抗網(wǎng)絡(luò )把文字轉化為圖像，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)現了人類(lèi)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(huà)家的成長(cháng)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(guò)8萬(wàn)幅15-20世紀的西方繪畫(huà)進(jìn)行算法的訓練，從而創(chuàng )作出人工智能的作品。

       阿里的鹿班系統在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(yǔ)義，它可以生成相關(guān)的海報設計，1秒鐘可以生成8000張海報設計。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(jìn)行協(xié)同，人提出設計需求，人工智能根據需求產(chǎn)生設計結果，在可選的方案中，人有最終的決定權。

4，建立敦煌設計形態(tài)學(xué)研究院

       人工智能時(shí)代的創(chuàng )新設計更多的是人工智能的技術(shù)驅動(dòng)創(chuàng )新設計。設計中間有一個(gè)很重要的因素就是文化，如何把文化滲透到設計中成為新的思考方向。胡潔院長(cháng)2019年來(lái)到敦煌，發(fā)現中國的文化亟待傳承，于是將研究?jì)热輸U展為“人工智能時(shí)代的文化傳承與創(chuàng )新設計”，并于2020年創(chuàng )建敦煌設計形態(tài)學(xué)研究院。

       敦煌經(jīng)歷了手工時(shí)代的認知--手工保護和臨摹，數字時(shí)代的認知--數字呈現與傳承，而胡院長(cháng)研究的是智能時(shí)代的認知，就是敦煌藝術(shù)形態(tài)認知。面對一個(gè)紋樣，可以用生成對抗網(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(huà)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在它的意識形態(tài)應該是什么樣的。

       敦煌設計形態(tài)學(xué)研究院主要融合設計形態(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動(dòng)模式下敦煌設計形態(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(zhù)AI。最后胡潔院長(cháng)表示，無(wú)論他身處上海交通大學(xué)還是敦煌設計形態(tài)學(xué)研究院，都會(huì )秉承“無(wú)問(wèn)西東，設計未來(lái)”的理念，繼續在人工智能的領(lǐng)域深耕。