胡潔，教授，博士生導師，上海交通大學設計學院執行院長，創新設計研究院院長，教育部“長江學者獎勵計劃”青年學者，國家社科基金重大招標項目“設計形態學研究”首席專家，上海交通大學“創新設計”雙一流學科群負責人、“設計學”博士點負責人，蘭州理工大學副校長（掛職）。中國工業設計協會副會長、上海市現代設計法研究會副理事長、中國數字藝術設計專家委員會副主任、中國電子視像行業協會數字影像創意委員會副會長、中國數字藝術設計專家委員會上海專委會主任、全國高校人工智能藝術專家委員會副主任、中國工業設計十佳教育工作者、上海交通大學本科教學指導委員會委員。

在胡潔教授看來，人工智能經歷了六十多年的發展，可謂“人工智能六十年，老夫聊發少年狂”，如今煥發出勃勃生機，成為引領科技進步的弄潮兒，也帶動了很多行業的發展與進步。不同于計算機時代和互聯網時代，人工智能時代的最大特點是創新，因此，人工智能驅動的創新設計是未來的趨勢。

《設計》：請您介紹下上海交大設計學院的辦學特色。

胡潔：上海交通大學設計學科具有悠久的歷史，特別是在上海交通大學知名校友錢學森的建議與推動下，設計學科得到了很大的發展，藝術與設計（Art & Design）學科的QS國際排名在2015和2016年連續兩年進入了全球50強。2017年12月，我受學校領導委托，負責整合上海交通大學設計學科資源，籌建設計學院，整個學院包括三個學科：設計學，建筑學和風景園林。作為上海交通大學“設計學”學科帶頭人，我負責了上海交通大學“創新設計”雙一流學科群的建設工作。該學科群是上海交通大學17個“雙一流”學科群之一，旨在著力建設四個“一流”：匯聚一流設計類人才，構建一流設計學科交叉平臺，形成若干一流研究方向，打造一流國際設計學科交流平臺。設計學院抓住了這次“雙一流”學科建設的歷史機遇，在以下三方面建設具有交大特色的設計學科。

特色1：面向未來，注重交叉。

強調科學與藝術的融合，培養面向未來的創新型人才。面向國家的創新驅動發展戰略和《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》中提及的10萬億級戰略性新興產業：高端制造、數字創意、綠色低碳，通過交叉融合，實現“設計+高端制造”，即高端裝備的智能與創新設計；“設計+數字創意”，即數字創意設計；“設計+綠色低碳”，即可持續性生態設計。

特色2：面向行業，強化實踐

強調設計與產業的結合，打造面向行業的獨創性成果。面向國家重大戰略需求，對接戰略性新興產業，重點圍繞高端裝備、汽車、航空航天產品、艦船的發展需要，建立創新設計學理論體系，力爭取得重大標志性成果，最終形成重點行業影響力。我在設計學院建立初期，創建了上海交通大學創新設計研究院并擔任院長，依托國家級創新創業基地，構建服務于設計科學研究的公共平臺。

特色3：面向國際，設計創新

強調教育與學術的國際化，建設面向國際的設計學院。依托上海交通大學在國際化方面的優勢，以及上海交通大學一流的生源、一流的研究成果，設計學院將在與國外知名設計院校已有的合作基礎上，進一步拓展合作空間，打造國際化教育高地，匯聚全球頂級學者與設計大師，創建有鮮明交大特色、國際一流的設計學院。

《設計》：2017年您作為首席專家獲批國家社科基金重大項目“設計形態學研究”，研究目標是在已有成果的基礎上，通過設計形態學與哲學、仿生學、心理學、美學、信息學、工學的融合，建立系統完善的設計形態學理論體系與應用示范。請您從跨學科的角度談談科技與藝術如何能夠達到完美融合。

胡潔：設計實質上是多學科融合創新的過程，也就是說，科技與藝術的完美融合，促進了設計過程的不斷創新。以我主持的國家社科基金重大項目“設計形態學研究”為例，實質上是信息科學、心理學、仿生學等與藝術的交叉融合。從歷史的維度看，設計形態學的演進過程，從最早的藝術形態學，到從生物學、藝術學、心理學、工學等角度研究設計形態學，進而到我的項目所提出的多學科融合的廣義設計形態學，這是一個科學與藝術交叉融合的過程。傳統設計形態學研究，重點關注產品、建筑、平面、藝術品等造型設計與美學關系，強調形與態在哲學上的統一，突出設計美學思想。其實，產品形態設計過程是藝術、造型、功能、結構、裝飾、色彩等相互交融的過程，必然與其他基礎學科如仿生學、心理學、信息學、工學等有緊密關系。但目前相關研究尚未涉及設計形態學與其他基礎學科之間相互作用的關系，尚未形成涵蓋多科學范疇的設計形態學理論體系，故無法有效地指導設計師進行創新性工業產品形態設計。因此，我主持的國家社科基金重大項目將依托多個基礎學科，建立融合其他基礎學科知識、完整的設計形態學理論體系，構建設計形態學設計方法論和評價方法論，有效地指導設計者進行創新設計。具體的融合包括：融合仿生學方法提出生物激勵模式下的設計形態創新，融合心理學方法提出需求驅動模式下的設計形態創新，融合信息學方法提出客觀量化的設計形態評價，融合工學思想提出設計形態學在工業產品設計中的應用等。

《設計》：2019年10月，國際智能創新設計研究中心在上海交大成立。您認為人工智能將為創新設計帶來怎樣的發展前景？

胡潔：2019年10月17日上午，國際智能創新設計研究中心在上海交通大學正式成立，我擔任該中心的首席科學家。國際智能創新設計研究中心由上海交通大學設計學院、上海交通大學電子信息與電氣工程學院聯合發起，借助了上海交通大學人工智能技術與設計學科的優勢，實質上是“人工智能+設計”。該中心將積極推進上海交通大學“創新設計”、“智慧工廠與工業互聯網”世界一流學科群建設，加強創新設計研究院、系統控制與信息處理教育部重點實驗室的合作，集聚交叉學科、科研、人才力量，提升上海交通大學智慧工廠創新設計的國際影響力。

上海交通大學國際智能創新設計研究中心成立

 《設計》：請您介紹下國際上人工智能與創新設計深度融合的典型案例與發展趨勢。

胡潔：人工智能與創新設計的融合經歷了兩個境界。第一個境界是“學習”：人工智能通過學習來解構這個世界和認知事物，實現從淺層到深層不斷提煉語義的目標；第二個境界是“創新”：人工智能通過無監督學習實現了創新設計。

目前國際上人工智能與創新設計的深度融合表現在產品設計的不同階段。早期的創意激勵過程中，人工智能可以起到輔助設計者快速定位需求，以文字、圖片、文檔等形式提供需求相關的設計信息；在中期的設計生成過程中，人工智能可以通過多種無監督學習的方式，通過計算生成特定形式的設計產品，包括設計草圖以及設計模型；在后期的設計評價過程中，人工智能可以通過神經網絡等方式進行自動評價，從而幫助設計者在大量自動生成的設計中找出有價值的設計。近年來，在這些融合方式中，設計生成的研究與應用尤其引人注目。

麻省理工學院Joshua B. Tenenbaum教授團隊于2016年提出利用三維的生成對抗網絡學習三維模型的概率空間表示。該網絡通過無監督的方式學習從低維的概率空間到三維對象空間的映射，從而使我們可以在沒有參考圖像或CAD模型的情況下生成出新的模型。由于網絡能夠在低維的概率空間中對語義知識進行編碼，因此，通過低維空間向量的運算操作即可以實現對應三維對象空間中模型的變化。

Wu J J，Zhang C K，Xue T F，Freeman W T，and Tenenbaum J B. Learning a Probabilistic Latent Space of Object Shapes via 3D Generative-Adversarial Modeling. 29th Conference on Neural Information Processing Systems，2016.

 另一項人工智能與創新設計的深度融合應用是跨模態的設計生成。密西根大學Honglak Lee教授團隊于2016年開發了一種新穎的 GAN 架構，有效地橋接了文本和圖像建模，將視覺概念從字符轉換為像素。利用該架構可以從詳細的文字描述中產生鳥和花的圖像。斯坦福大學Silvio Savarese教授團隊于2018年進一步開發了利用文字描述生成設計模型的GAN架構，這些生成的設計模型包含了不同的圖像、紋理以及形狀。

Chen K，Choy C B，Savva M，Chang A X，Funkhouser T，Savarese S. Text2Shape：Generating Shapes from Natural – Language by Learning Joint Embeddings. http：//text2shape.stanford.edu.

人機交互的創新設計也是發展趨勢之一，其目的是讓人與人工智能協同合作，共同參與到設計中去，從而得到更好的設計作品。例如，普林斯頓大學Thomas Funkhouser教授團隊于2017年提出了一種基于3D-GAN的人機交互的產品建模設計方法，通過人為編輯與模型自動生成的多輪迭代，產生更接近真實世界的創新設計。

 

Liu J，Yu F，Funkhouser T. Interactive 3D Modeling with a Generative Adversarial Network. International Conference on 3D Vision，2017.

《設計》：人工智能在諸多方面能夠取代人力，這在帶來便利的同時也給一些行業帶來了危機，這其中甚至包括了藝術和設計，您如何看待這個趨勢？設計師應當掌握什么樣的知識和能力來應對時代的變遷？

胡潔：人工智能經歷了六十多年的發展，可謂“人工智能六十年，老夫聊發少年狂”，如今煥發出勃勃生機，成為了引領科技進步的弄潮兒，也帶動了很多行業的發展與進步。科學和藝術可以相互融合，人工智能和創新設計，一個屬于科學，一個屬于藝術，它們之間也可以做到完美融合，目前的技術水平已經可以做到人工智能驅動的藝術設計。字面上看，人工智能（Artificial Intelligence）的前三個字母就是藝術這個單詞“ART”，而人工智能也是首先在藝術設計領域開花結果，引起世界矚目的，可見人工智能的發展一直和藝術有著緊密的聯系。

不同于計算機時代和互聯網時代，人工智能時代的最大特點是創新，因此，人工智能驅動的創新設計是未來的趨勢。人類創新的源泉是無監督學習，而人工智能已經初步突破了人類所特有的無監督學習，例如，伊恩·古德費羅（Ian Goodfellow）于2014年提出的生成對抗網絡（GAN，Generative Adversarial Nets）實現的無監督學習，使人工智能驅動創新設計成為可能。GAN的出現為人工智能提供了藝術創作的源泉和途徑，而具有強大運算能力的計算機則為人工智能高效、穩定、持續的藝術創作提供了源源不斷的驅動力。2018年10月，佳士得紐約拍賣會上，由人工智能創作出的畫作《貝拉米伯爵》拍出了43.25萬美元（約合人民幣300.98萬元）的驚人價格，而其右下角的一串神秘公式正是其作者的簽名——生成這幅畫作的GAN所使用的損失函數。目前，人工智能的藝術創作早已突破繪畫領域，它驚人的創造力已經被應用在人臉生成、漫畫設計、室內設計、海報設計、雕塑創意、服裝設計、產品設計等眾多領域當中。

2017年7月8日，為了搶抓人工智能發展的重大戰略機遇，構筑我國人工智能發展的先發優勢，加快建設創新型國家和世界科技強國，國務院印發并實施了《新一代人工智能發展規劃》。人工智能從此得到國家的大力推廣，我國從此進入了“人工智能元年”。因此，設計師在掌握設計知識和能力的基礎上，有必要了解和熟悉人工智能這一有效的工具，通過科學與藝術的融合，人工智能與設計師的融合，去驅動藝術設計的不斷創新。

《設計》：您認為我們的設計教育應當如何迭代以跟上時代發展的步伐？

胡潔：從歷史發展的維度來看，工業界經歷了四次工業革命，分別是蒸汽技術革命、電力技術革命、信息技術革命和智能技術革命；教育界也經歷了四次范式革命：第一次革命是技術范式，重視工程實踐，強調技術應用和實踐操作，以培養現場工程師為目標；第二次革命是科學范式，高度重視數學和科學，強調科學和理論分析，工程師的培養模式與科學家的培養模式趨于雷同；第三次革命是工程范式，強調教育的系統性和整體性，努力平衡理論和實踐，實現知識、素質、能力的均衡發展，追求教育利益相關者的最佳滿意度；目前，教育面臨第四次范式革命，以應對社會與經濟的高速發展，培養面向未來的創新型人才。

設計教育的創新理念正好迎合了第四次范式革命，我認為以下幾點值得注意。1）在建設愿景方面，設計教育應該兼顧面向新經濟、新行業與未來創新能力培養，加強科學與藝術交叉，鼓勵課程創新，加強校企合作培養，并努力布局新方向，最終形成以學生為中心，通過價值引領、知識探究、能力建設、人格養成四位一體的人才培養模式，培養面向未來的創新型人才；2）在課程改革方面，應該“夯實基礎、注重交叉”，構建創新人才培養平臺，既要加強設計專業基礎課程的學習，又要注重交叉融合，包括專業融合、課程融合、教師融合、學生融合；3）在實踐改革方面，應該不斷加強與工業界的緊密聯系，在學生的課程設計和畢業設計中引入企業實際項目，積極引導和鼓勵優秀學生參加企業競賽和國際大賽，并加強與國外高校及企業的緊密聯系，組建國際化產學研教學平臺。

《設計》：面對科學技術的迅速發展，高校教師如何保持領域內領先的狀態？

胡潔：當前，我國正加快建設創新型國家，以科技強國支撐現代化強國。創新的源頭在設計，我國政府高度重視設計產業的發展。在《中國制造2025》中明確提出要大力發展產品設計行業，并出臺了《關于促進工業設計發展的若干指導意見》等一系列政策措施文件，將產品設計提升到國家戰略層面，大力促進國內設計相關產業發展。因此，高校教師責無旁貸，要肩負起提升創新設計能力的重任，落實創新驅動發展戰略，提升中國制造的競爭力，實現從“制造大國”向“創造強國”轉變。

科學技術的不斷發展，推動了設計的進化；同時，設計的進化，也牽引著科學技術的不斷進步，兩者是相輔相成的關系。對于從事設計教育的高校教師，首先要堅持設計的本源，從設計的角度去架構設計的理論體系；然后要善于吸納新的科學技術，兼容并蓄，做到多學科交叉融合的創新設計。高校教師如果能很好地做到多學科的融合，就能很好地做到設計引領時代發展。例如，設計學與仿生學融合，可以實現生物激勵的創新設計；設計學與心理學融合，可以實現需求驅動的創新設計；設計學與信息學融合，可以實現定量化的設計解綜合評價。

《設計》：中國智造在5G時代要實現對國外的趕超，科技的發展占據了核心位置，那么設計的價值如何體現？

胡潔：無論是5G時代還是人工智能時代，設計都有其獨有的價值。設計不是科技的附屬，而是引領科技進步的動力。設計實質上是需求驅動的創造未來的過程，是系統工程，也是頂層設計。以面向未來的無人駕駛車的設計為例，設計完全驅動整個創新過程，不僅遵循了用戶的需求，更引領需求，從而為人工智能技術、5G技術、物聯網技術等高科技鋪設了廣闊的平臺。試想一下，如果沒有設計為核心的創新驅動，這些技術如何集成與融合，去實現需求驅動的創新設計？因此，從廣義上講，設計從頂層整合了技術，去設計未來；從狹義上講，設計與科技融合，相輔相成，去實現產品創新。

全國工業設計一流專業建設暨敦煌設計形態學學術研討會

《設計》：對于畢業生來說，如何才能將學業與工作崗位無縫銜接？您是如何看待設計專業的學生創業的？

胡潔：社會上希望畢業生不僅能夠適應新經濟、新技術的飛速發展，而且能夠引領未來、創造未來。因此，廣大學生在學校學習期間不僅要重視基礎理論與專業的學習，更要重視開拓精神、創新能力、終身學習能力的培養，這樣才能將學業與工作崗位無縫銜接，適應不斷發展的新經濟和引領未來的需要。隨著社會的不斷進步，設計領域面臨的問題的復雜度也在提高，需要大量的復合型的設計類人才，以應對日益復雜的創新設計。

為了實現學業與工作崗位的無縫銜接，有必要在學校期間培養學生的創新思維與創新能力。我在上海交通大學的創新思維培養的教學改革就是一個嘗試：我從2008年開始在全校范圍內開設本科課程《創新思維與現代設計》，十多年來，積極推動該課程的教學改革：首先，培養學生的科學與藝術的交叉融合意識，問題驅動的創新思維意識，實現創新思維育人；然后，培養學生掌握現代產品與系統的創新設計理論與方法，提高學生的創新設計能力，通過引導、實踐與討論相結合，輔導學生分組完成一個從需求分析到創意，再到概念設計的實踐，實現創新實踐育人；最終達到培養面向未來的創新型人才的教育目標。十年磨一劍，2018年，該課程成功入選上海交通大學致遠榮譽核心課程。通過這門功課的學習與實踐，培養了學生創新思維的意識，提升了創新設計的能力，有助于他們更好地融入今后的工作崗位。一位學生在課程評價中寫下了下面的感想，“出于對創新的熱情，我選擇了這門課。這門課也的確沒讓我失望，老師向我們介紹了創新的許多要素，從需求的發現到設計的方法，再到創新實例的分析，每一課都讓我收獲頗深。需求就在我們身邊，只有主動發現需求，才有創新創業的機會。”

設計專業的學生創業更具有優勢，也有諸多的挑戰，機遇與挑戰并存。一方面，從寬度上，需要設計專業的學生拓寬自己的知識領域，從“大設計”的視角考慮問題，跳出狹義的設計領域的創業，通過設計引領未來，融合多學科知識，去創造更多面向未來的新的領域。另一方面，從深度上，需要設計專業的學生不斷挑戰自我，持續改進，將創新作為創業的原動力。為了提升設計專業的學生創業，上海交通大學設計學院在2018年做了一個新的嘗試，依托國家級的創新創業基地，成立了創新設計研究院，旨在打通創意、創新和創業，打造一流設計創新人才孵化、學科融合以及創新創業培育平臺。通過創新設計研究院，加強了設計學院學生的創新創業實踐教育，以就業引導為導向，注重把實踐育人和就業引導相結合，完善就業引領工程，鼓勵學生到關鍵領域和行業就業。

《設計》：您目前掛職蘭州理工大學副校長，請談談您對于振興西部設計的設想與實踐？

胡潔：2019年5月我受教育部委派，到蘭州理工大學掛職副校長，旨在推進東部的高校人才培養優勢對西部高校的輻射作用，實現東西部高校的融合與交流，優勢互補，為甘肅的經濟發展培養優秀人才。掛職期間，我聯系的學院是蘭州理工大學設計藝術學院，對于引進東部的設計資源，結合西部的特色，振興西部設計充滿信心。蘭州理工大學成功組織了2019年教育部高等學校工業設計專業教學指導委員會年會暨全國工業設計教育研討會，會議主題是“絲路文化與當代設計”，這是國內工業設計領域的盛會，在西部召開，會有效推進西部大設計振興。同時，依托我的國家社科基金重大項目“設計形態學研究”，結合甘肅省的特點，提出敦煌設計形態學的研究思路，并于2019年12月在蘭州理工大學主辦了“全國工業設計一流專業建設暨敦煌設計形態學學術研討會”，來自全國各地的專家學者及師生代表共計250余人參加了此次會議。會議深入探討了甘肅的歷史文化資源轉化為公共文化建設、特色文化產業發展和地域振興的內生動力，并聚焦工業設計一流專業建設，提出了新時代背景下工業設計專業的調整優化模式，對弘揚敦煌文化和推進工業設計專業特色發展有重要意義。在此次研討會的基礎上，積極聯合上海交通大學共建敦煌設計形態學研究院，讓敦煌這顆璀璨的明珠煥發出新的活力，有力推動著甘肅省為代表的西部設計的振興。同時我也積極推動西部文化在東部的傳播，精心打造和主講上海交通大學本科課程《敦煌文化》，推動西部文化在東部的傳播，提升上海交通大學的美育教育。