人工智能与创新设计
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spContent=课程是响应国家战略发展方向,开设的新工科、新文科和新设计本科生大类学科以及交叉学科的主干基础课,是21世纪最具前沿和重要性的计算机科学与设计交叉学科必修课。本课程主要研究智能创新方法、设计规则以及综合解决问题的能力,从哲学到技术、艺术与科学全方面涵盖未来社会生存发展的重要学科基础。
—— 课程团队
课程概述

AlphaGo完胜李世石围棋冠军挥泪赛场、机器人小度秒杀最强大脑水哥、无人驾驶汽车新司机空中开挂轻松上路、智能医疗DNA修复治未病以求长生、区块链虚拟币AI空手套白狼、量化自我白日梦境敛聚海量社会资本、机器人索菲亚石头剪子布放狠话统治地球、才高八斗微软小冰既出诗集又开画展、AI算法肖像画佳士得拍卖同场碾压毕加索画作、智能教育使得人人都是爱因斯坦人人都是达芬奇、AI外骨骼系统修复残疾重塑奥运冠军英雄、DeepFake虚拟人秒变明星经典传奇角色、生物智能材料智能服装一衣一生伴随人类成长千机变、AI重现保罗沃克速度与激情、杀人智能无人机机器人一击毙命目标改写军事战争规则、AI还原5500万年前的宇宙黑洞极大开拓人类宇宙视野、50年前阿波罗登月视频栩栩如生、50年后美国再立阿波罗脑计划开展脑认知科学与人工智能国家战略蓝图,如此种种.......人工智能迅速从概念走向应用,各种应用不断涌现,进入发展爆发期,在生产工具、生产力和生产关系各个方面产生颠覆式的创新。


2017720日,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,充分显示人工智能的战略重要性!不懂人工智能的人,即为新一代的文盲,即将被社会潮流所冷落;不懂人工智能与创新设计各个领域相结合的人,即将被时代所淘汰!人工智能与创新设计的人才需求缺口每年以百万级扩大,科技发展与国家发展的双重需求下,人工智能与创新设计人才,在奇点来临之际,敢为天下先,用创新设计之桥跨越达尔文之海,制定未来国家创新体系发展方向,解放人工智能与创新设计的巨大生产力,《人工智能与创新设计》课程,即是在此背景下,应时而需,顺势而为,将人工智能取之于民,又用之于民,为社会大众创造福祉!


《人工智能与创新设计》是响应国家战略发展方向,开设的新工科、新文科和新设计本科生大类学科以及交叉学科的主干基础课,是新工科、新文科和新设计类后续课程以及完成课程设计和毕业设计的必要基础。本课程主要研究人工智能与创新设计方法、设计规则以及采用人工智能进行元设计,并进行综合创新及解决问题的理论和方法,为培养学生的智能设计技能和艺术与科学的交叉创新的想象能力,打下必要的基础。


《人工智能与创新设计》的重点放在元设计上。人工智能(主要是视觉计算的CNNRNNGANCAN等算法)的算法应用及其在设计方法的创新是本课程的基础。培养智能设计思维能力、元设计能力,培养智能产品设计和视觉计算思维设计能力是本课程的基本任务。在本课程的教学中,既要保持前沿科技带给创新设计方法的高阶性,还需要形成AI算法技术带给创新设计的系统性影响和逻辑性建构,又要注意人工智能与创新设计的结合;既要注意多种人工智能算法技术对创新设计流程的影响,了解并掌握各种人工智能技术及应用场景,以及本质原理对培养创新思维能力所起的作用,又要注意分析创新设计本质,应用人工智能进行跨平台与跨媒体的人工智能应用开发结合。既培养学生的人类智能创新设计能力,又培养学生的人工智能的设计造型能力


本课程分为三大部分:

第一部分了解人工智能与创新设计是什么?人工智能能够做哪些创新设计?

第二部分掌握人工智能如何做创新设计?创新设计的算法有哪些?

第三部分洞察人工智能为何需要创新设计?人工智能和创新设计结合的方法论是什么?

授课目标

掌握人工智能技术的创新应用场景人工智能的创新思维、智能创新设计方法、智能设计原则及设计步骤,人工智能的技术应用于创新设计的发展前景。掌握人工智能的发展脉络,并结合CNNGANCAN等人工智能算法,规划构想人工智能的创新设计各种应用,了解创新设计中的视觉、听觉、多种感知多模态的人工智能技术,掌握人工智能在各个领域的创新设计方法及设计实践应用,包括应用图形图像识别技术进行创新设计无人驾驶车及机器人等智能体的智能设计,智能产品的设计,智能环境的创新设计智能设计的方法等。为学生对创新设计和人工智能的本质理解提供设计基础。


课程大纲
证书要求

通过本课程的学习,使学生在知识和技能上达到如下教学目标及能力:

1) 了解人工智能在创新设计中的应用,了解人工智能技术的基本原理,并能够对人工智能的认知计算及社会计算,以及创新思维有综合分析及整合创新能力等;(对应AI技术基础知识)

2) 熟练掌握开源AI的开发应用,并能够针对技术设想技术的创造性应用场景;(对应使用AI现代工具)

3) 达到具备AI智能设计的能力,能够应用AI技术进行综合设计与应用实践的能力。(对应创新设计解决问题)

具体要求如下:

1)完成45次课程的学习;

2)完成课程布置的讨论思考题;

3)提供本课程的学习报告一份。

参考资料

(1) 杰瑞·卡普兰,《人工智能时代》,浙江人民出版社,2016年,第1

(2) [] 马文•明斯基(Marvin Minsky) ,《情感机器》,浙江人民出版社,2016年,第1

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(5) Nick Bostrom. Superintelligence: Paths, Dangers, Strategies Reprint Edition, Oxford University Press; Reprint edition, 2016.

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(9) Max Tegmark. Life3.0, Being Human in the Age of Artificial Intelligence, Allen Lane, 2017.

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(12) 覃京燕. 大数据时代的大交互设计,包装工程,第36卷第8期,2015420日,pp.1-5.

(13) 覃京燕.人工智能对交互设计的影响研究[J].包装工程,2017,38(20):27-31.

(14) Kristin Fontichiaro. Design Thinking[M], Cherry Lake Publishing, 2015.

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(16) David Bohm, Thought as a System[M], edited by Lee Nichol, Routledge, 1992.

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(25) Clayton M. Christensen. The Innovator's Dilemma: When New Technologies Cause Great Firms to Fail[M],Harvard Business Review Press, Reprint edition,2016.


常见问题

Q :  如果没有人工智能编程和算法基础能否选本课程?

A :  欢迎选择本课程,需要了解人工智能技术具有哪些功能,以及如何应用在创新设计中,不强求一定要会算法和编程技术。

Q :  是否需要前期先选修一些课程作为预备知识?

A :  不需要特别准备的预备知识和先修课程。本课程为人工智能时代的通识课程,了解智能设计思维,具备创新想法,能够运用图文结合的方式进行人工智能与创新设计的方案表达,能够运用知觉元素创意想法,如果能够技术算法上实现功能,则更佳,如果不能实现功能,只要能够表达清楚创新的逻辑思维即可。

Q :  如何评判本课程的成绩?

A :  45次课完整学习,参与问题讨论,如能在创新设计方案中具备社会责任感、具有洞察力、设计表达精准、技术可实现度高、讨论具有思辨能力、深入独到地解决问题,都能够得到高分。