本書共10章,內(nèi)容包括:導論、能力與流程、人工智能的基礎、機器學習的變革、界面與交互、虛擬和真實、心智與體驗、從算法驅(qū)動到以人為本等。
我們所處的世界一直都在變化。人與物理空間并行的二元世界,已經(jīng)轉(zhuǎn)換為人類社會、物理世界和信息空間所構成的三元空間。而隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等顛覆性科技的迅速發(fā)展,智能增強時代正在加快到來。三元空間正在向人、物理世界、智能機器、虛擬世界的四元空間轉(zhuǎn)換。在這些轉(zhuǎn)換中,設計一直都在扮演非常重要的角色,是將先進科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的關鍵環(huán)節(jié),是人類文明發(fā)展的重要推動力。
今天,人工智能成為世界變化的重要推動力。如何將人工智能從理論、方法和技術,轉(zhuǎn)化為對世界、對社會、對用戶有價值、有益處的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務?本書圍繞這一問題展開。從“設計是什么”和“人工智能是什么”作為出發(fā)點,討論面向應用的人工智能、面向人工智能的人因要素、人與智能系統(tǒng)的界面,以及進行智能產(chǎn)品設計的基本流程和方法等內(nèi)容。
本書是一本人工智能教材。由于人工智能的理論、方法和模型都正處于待續(xù)迭代、不斷更新的過程中,各種開發(fā)工具、低門檻的開發(fā)平臺迅速出現(xiàn)。因此,本書的組織刻意避免聚焦于具體算法、具體模型和具體工具。本書也是一本設計教材。設計教育領域常常以實踐見長,相應的理論和方法還在持續(xù)發(fā)展;谶@些考慮,本書采用“介紹理念、引發(fā)思考、傳授方法、提供資源、構建平臺”的模式組織內(nèi)容。也正因如此,對于使用本書學習智能產(chǎn)品設計的讀者,有如下建議。
1.利用資源,在開放空間中學習。本書每個章節(jié)都附有學習資源;這些資源都經(jīng)過仔細思考和篩選,是相關領域優(yōu)秀實踐者的經(jīng)驗積累,提供了很多實用的方法、工具等內(nèi)容。本書的微信公眾號、網(wǎng)站等平臺也在搜集和更新相關的學習資源,供讀者參考。
2.主動思考,在討論總結中學習。本書正文中有很多思考題。有的問題是本領域的前沿問題,尚沒有取得領域共識的答案;有的問題是針對易錯、易混淆概念的拓展。思考這些問題,將極大地幫助理解相應概念。
3.手腦并用,在動手實踐中學習。本書沒有基于具體的開發(fā)平臺給出實踐性的指南。但是,學習智能產(chǎn)品設計一定要通過實踐的方式進行。本書及配套網(wǎng)站和公眾號都提供了設計實踐所需的開發(fā)工具、數(shù)據(jù)集、開發(fā)平臺等信息;這些信息將為大家動手實踐帶來重要參考。
孫凌云,教授,博士生導師。浙江大學求是青年學者,黃廷方講席教授,光華龍騰獎中國設計業(yè)十大杰出青年(2019),F(xiàn)任浙江大學國際設計研究院副院長,浙江大學新加坡科技設計大學創(chuàng)新、設計與創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟主任,浙江大學一北斗航天聯(lián)合創(chuàng)新設計工程中心副主任。主要研究方向包括:設計思維與人工智能、信息產(chǎn)品設計等。代表性成果包括草圖思維的形式化建模方法、創(chuàng)意設計的柔性眾包方法與系統(tǒng)、數(shù)字媒體智能設計系統(tǒng)等。承擔國家自然科學基金、國家973項目子課題等10余項,在《Design Studies》、《中國科學》等期刊和會議發(fā)表論文30余篇,發(fā)明專利20余項。獲好設計、德國紅點、IF等設計獎多項。
第1章 導論
1.1 人工智能與設計
1.1.1 人工智能改變世界
1.1.2 設計(也)改變世界
1.2 人工智能產(chǎn)品
1.2.1 影響產(chǎn)業(yè)生態(tài)的人工智能產(chǎn)品
1.2.2 人工智能領域的獨角獸企業(yè)
1.3 新一代人工智能
1.3.1 人工智能的發(fā)展歷程
1.3.2 新一代人工智能的發(fā)展方向
1.3.3 人工智能的本質(zhì)
1.3.4 人工智能的相關技術
1.4 智能產(chǎn)品的構成要素
1.4.1 技術要素
1.4.2 人因要素
1.4.3 商業(yè)要素
1.4.4 文化要素
1.5 開始學習
1.6 參考文獻
第2章 能力與流程
2.1 智能產(chǎn)品的設計能力
2.1.1 專業(yè)能力
2.1.2 普適能力
2.2 智能產(chǎn)品的設計差異
2.2.1 側(cè)重點的差異
2.2.2 開發(fā)模式的差異
2.2.3 團隊構成的差異
2.3 智能產(chǎn)品的設計流程
2.3.1 機會發(fā)現(xiàn)與團隊構建
2.3.2 產(chǎn)品調(diào)研與需求定義
2.3.3 概念生成與測試評價
2.3.4 產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)制造
2,3.5 產(chǎn)品發(fā)布與運營維護
2.4 學習資源
25參考文獻
第3章 人工智能的基礎
3.1 什么是人工智能
3.1.1 人工智能的基本內(nèi)容
3.1.2 人工智能的分類
3.2 算法:人工智能的基本動作
3.2.1 求解
3.2.2 識別
3.2.3 預測
3.2.4 其他動作
3.3 數(shù)據(jù)和知識:人工智能的燃料
3.3.1 數(shù)據(jù)獲取
3.3.2 數(shù)據(jù)存儲
3.3.3 知識表示
3.4 算力:人工智能的發(fā)動機
3.5 學習資源
3.6 參考文獻
第4章 機器學習的變革
4.1 什么是機器學習
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡:機器學習的基本算法
4.2.1 分類
4.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
4.2.3 生成
4.3 大數(shù)據(jù):機器學習的燃料棒
4.3.1 智能時代的數(shù)據(jù)
4.3.2 數(shù)據(jù)標注
4.3.3 知識圖譜
4.4 算力:機器學習的反應堆
4.4.1 訓練與推斷
4.4.2 端和云
4.5 案例:涂鴉式繪畫系統(tǒng)AlPainting
4.5.1 數(shù)據(jù)集
4.5.2 算法實現(xiàn)
4.5.3 算力支持
4.6 學習資源
4.7 參考文獻
第5章 界面與交互
5.1 智能產(chǎn)品中的界面
5.1.1 信息、媒介和交互
5.1.2 人機界面的發(fā)展
5.1.3 自然人機交互
5.2 視覺通道
5.2.1 觸摸屏
5.2.2 視覺輸出
5.2.3 視覺輸入
5.3 語音交互
5.3.1 語音用戶界面
5.3.2 語音虛擬助手
5.3.3 語音交互的特點
5.4 眼動輸入
5.4.1 眼動檢測i
5.4.2 眼動輸入的應用
5.5 手勢與體態(tài)輸入
5.5.1 手勢與體態(tài)的識別
5.5.2 手勢與體態(tài)識別的應用
5.6 腦機接口
5.6.1 大腦活動的檢測
5.6.2 腦機接口的應用
5.7 學習資源
5.8 參考文獻
……
第6章 虛擬和真實
第7章 心智與體驗
第8章 從算法驅(qū)動到以人為本
第9章 從機器思維到設計思維
第10章 發(fā)展中的支撐技術
附錄 實踐案例:增強感知的智能頭盔——齊行