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,也是当前智能时代的大学生通识教育文化基本素质课程。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。 “人工智能+大数据+互联网+创新设计”的规模涌现,使得世界进化到智能创新新时代,人工智能与人类智能的融合智能催生政治、经济、文化、社会发生聚变,人工智能、万物互联、大数据活数据、新材料新能源、新造物创新思维,是自然科学文化、社会科学文化、艺术设计文化的政产学研金各界都关心的世界性教育课题。本课程涵盖科学与艺术的宏观智能设计的思想理念、智能技术的交叉学科探索、智能产品服务生态系统设计等设计计算科学实践。课程面临学科交叉的挑战和学术魅力,也是探索创新设计本质的价值意义。
—— 课程团队
课程概述

2021年,开局即决战,一期一会。我们设想美好未来,计谋可期天下。我们感受到世界的新变化和新常态。大数据转化为活数据,互联网演变为智联网,人工智能人类智能协同为融智能。武器与容器介入取之于民用之于民的活数据与人工智能而演变为活态元设计。我们关注新百年的设计新范式。从三观意识到设计实践,每一个环节,不一而足。未来观的前瞻、全局观的全息系统、大局观的交感取舍,惟精惟一,允执厥中。设计在于在失衡中回归均衡守恒,历来皆是破局再造。而设计的终极目的,在于圆满人类命运共同体的生之意义,福泽万物生长守恒转化的大德之爱。

 

我们关注AI智能设计的核心问题。 这些核心问题从创新设计的人类智能的思维意识缘起,回到天理、地理、物理、人理、心理、道理、真理的各个第一科学原理的原点,思考人工智能介入之下的“元设计”。

AI智能设计的10大问题 —— 覃京燕 2018

1.AI设计的本质是什么——元设计思维的设计

2.AI审美意识的信息机制是什么——失焦聚焦奇点

3.AI设计的心理学机制是什么——感知认知无序

4.AI情感设计是什么——身心意三位一体分离

5.通用人工智能强人工智能的设计机制是什么——惟精惟一

6.人工智能的设计学基础是什么——HI&AI融智元原源点设计

7.机器如何理解人类需求——无理解只说服可解释性信任负责的AI设计

8.人工智能的探索未来想象型创新设计是否可能——可能性的概率

9.能否通过设计实现人机共生——具身离身零和与非零和博弈

10.创新设计能否推动可持续发展——自然人为人机共在共赢共生新契约

 

我们关注:双生多元Duality、双相循环Particle Wave X-R、转化转译Transform、流通心流Three Flows、敏捷即兴即时Agile Ad Hoc、交叉跨界破圈interdisciplinary transboundary breakage circle、启发培育heuristic cultivation、惊奇意外 Surprising、独有唯一Unique、极限阈值Bottom Line Tolerance Ultimate、不确定性的可信确幸 Uncertainty Trustworthy Happy、沉浸想象 Immersive Imagination、参与式创新 User Participated、规模定制 Mass Customization、共享共创共谋共有 Sharing Ownership、全观全景 Holo Perspectives、失焦多重临场存在 Parallel Omnipresent Focus、具身离身 Embodied Disembodied、奇点灵光焦点Singularity、精准匹配 Matchmake、智网联续 IoT IoE AIoT Unity、永恒群智 Eternity Wisdom、颠覆突变 Disruption Change、球土场域 Global+Local-lization、场景意识 Context -Conscious Awareness、交互叙事Interactive Narration、多模态多样媒介multi diversity、共识通识Community Sense、规模效应Scale、共振引导 mutual inspiration、涌现共生 e-Mergence Symbiosis、同理共情同道Empathy Sympathy Tao、感质沉浸体验Qualia immersive、参与共享共建 User-Involved Sharing、通用目的技术第一科学原理GPT、稳健信任Robust Trustworthy、对价平衡Balance、通用普惠Universal Wellbeing、生态系统EcoSystem、恒爱包容 Love。如无必要勿增实体、如无必要勿增虚体。无形之物往往胜过有形之物。

 

我们关注应对创新设计的各种人工智能算法基础需求,并通过设计计算,尤其是视觉计算等,将其应用在无人驾驶车、智能物联网、机器人、智能产品、虚拟现实展示设计、数字博物馆、服务设计、可持续设计、游戏设计、新媒体艺术等智能设计中。

包括:

人工智能的六种感知计算-视听触味嗅意

人工智能的认知计算-心智模型知识图谱

人工智能的认知计算-BMI思维方式计算

人工智能的认知计算-文化社会设计计算

人工智能的认知计算-国家创新体系计算

惊奇计算、阈值计算、ID识别计算、行为态势计算、衡恒关系计算、恒爱计算、感知计算、情境计算、意识计算、情感计算、转化计算、生态计算、融智计算、社会计算、生物计算、生命计算、语言计算、文化计算、文明计算、光智能、可信AI、信用AI、稳健AI、通用人工智能AGI、自主交互AI、认知AI、具离身翻译等。近年来更多关注机器学习深度学习领域-CNNRNNGANCANGNN等的人工智能应用研究。

 

我曾在2018年针对2019年提出人工智能发展预测,今年是2021年,期待大家预测一下AI在这个十年的发展趋势。

2018年预测2019AI发展趋势内容如下-覃京燕 2018

AI对生产方式、生产力和生产关系的改变,再看共产党宣言

2020年开年的中国疫情改变了生产方式,尤其是人工智能支撑的在线教育,世界经济和中国经济之间的关联发生裂变)

 

AI已落地实践,影响数字化生存永续状态,审美意识再思考

AI落地医疗、教育、商业智能、物流等,尤其以内容为主要的生产方式,在家在线工作学习生活的方式,改变了数字化生存的样态,人们在非常时期非常时刻,更能体现审美意识带来的抉择判断,生死之间的选择更加明显突出本性与初心)

 

AI使得人类对大数据的认知得到极大增强,拉通信息11维度

(人类意识到数据数字和人工智能有可为与不可为,设计伦理凸显,信息11维度极度扁平坍缩,能够看到人类做了很多额外多余危害的事情,人事物境的身心意因果关系与关联关系,在信息11维度急速游走,人类在自愿和被迫中进行断舍离)

 

AI与骨灰级专家联盟,原子+比特+生态将会产生颠覆式革新

(特殊时期使得骨灰级专家联盟,形成目标高度一致的命运共同体与文明共同体,人工智能的刚需硬核变得更为尖锐,痛点问题更加明显,AI时期只有第一的存在,没有第二)

 

AI使得万物互联的网络攻防战争博弈关系加剧零和走向非零和博弈

(世界从来没有像今日这样是一体的,万物互联在一起,以病毒的方式,让关联的结果触目惊心,世界不在是两个极端之间的非此即彼的零和博弈,世界需要非零和博弈的共生共存)

 

AIHI融合智能的开源开放透明从人工智能黑箱走向灰箱白箱

(人工智能在走向透明。由设计伦理来抉择真善美德,由不透明不可解释的黑箱走向灰箱白箱黑箱的多重样态)

 

AI红利开始凸显,量子计算算法为王取代网络红利和数字红利

(人工智能从来没有像今日这样,产生了非常时期的集中,AI取之于民用之于民,垄断的红利是为了普惠众生)

 

AI改变人事物信望爱责权利三权三观三生三有社会契约共生关系

(所属控制权分享使用权承包租赁权三权由人工智能与人类智能的信任关系决定,社会新型契约关系,正在成形)

 

AI创造生命1.0生命2.0生命3.0生命X.0多样化多身份多通道人生

(新生命形态,已经到来)

 

AI人工智能与创新设计未来可期未来可爱未来可敬未来可畏

(未来已来一切可能正在发生)

 

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、2020新冠疫情运用人工智能进行全球特殊时期的“人类命运共同体”的特殊管理、非接触式经济在人工智能之下形成新型人类移动性和“地球村”全球公共空间公共政治经济社会文化的聚变、人工智能引发生产力生产方式生产工具和生产关系发生改变,世界量子思维影响之下的创新设计范式的颠覆式改变,如此种种,皆为人类命运共同体的星球如何将零和博弈转化为非零和博弈,进而达到可持续发展而带来机遇与挑战.......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。人工智能,从模仿走向了超越,从映射定位识别走向了动作模式打印,从拷贝粘贴走向了交互转化,从强迫学习走向了自主学习,从离身隐喻到具身语言,都是一种全息交感关系的精准匹配。

 

随着“人工智能+大数据+互联网+创新设计”的时代到来,进而演进到“融智能+活数据+万联网+创新设计”。世界风云变幻,变革与机遇同在。如何以全球公民的维度视野,预见生命3.0、生命X.0版本的未来世界,再观生命形态、生存样态、生产方式与生活美学,是自然科学文化、社会科学文化、艺术设计文化的产学研各界都关心的世界性课题。《人工智能与创新设计》,思考并探索在生命形态的演进过程中,从生命1.0版本Life1.0到生命2.0版本Life2.0,再到生命3.0版本Life3.0,再到生命X.0版本LifeLifeX.0的创新设计发展图景,囊括“智能生命形态”,“智造生产方式”,“智美生活文化”,“智慧生存文明”四大版图。

 

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!2020年,席卷全球的新冠疫情,加快了人工智能介入生产生活等方方面面的进程。2021年后疫情时代,世界以猝不及防的速度,快速向数字经济的智能时代涌现演进。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;不懂将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CNNRNNGANCANGNN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。

 

第一代文盲是不识字的人

 

第二代文盲是不会找信息的人

 

第三代文盲是不懂人工智能的人

 

非智能信息等着你去找,智能信息主动找到你

 

非智能创新深陷零和博弈,智能创新探索动态非零和博弈

 

非人工智能的创新设计是面对过去的死的设计,人工智能创新设计是面向未来的活的设计

 

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?

 

课程分为四大章节:

 

第一章 人工智能与创新设计应用 19节课】6课时

 

第二章 人工智能基础 6节课】3课时

 

第三章 AI智能设计规则 9节课】3课时

 

第四章 AI智能设计创新思维方法 10节课】4课时

 

课程分为四大章节,44节课,分别讲述人工智能与创新设计在各个领域的应用,人工智能的算法技术基础,人工智能创新设计的规则,以及人工智能的智能设计方法。

 

第一章,人工智能与创新设计应用,19节课,讲述在大数据+万联网+智能化+创新设计的视野之下,案例分析人工智能在艺术、绘画、文化遗产、服装、可穿戴设备、无人驾驶车、无人机、机器人、家庭服务型机器人、工业机器人、智慧城市、智能空间、智能安防救灾、虚拟现实、游戏人工智能、AI++全面赋能的各个领域,人工智能所带来的创新应用,特征规律以及技术倒逼创新设计思维与方法的改变。慕课讨论区重要探讨人工智能大势所趋之下的应用意义及发展前景。

 

第二章,人工智能基础,6节课,讲述人工智能的发生缘起、思想哲学流派以及技术算法基础。重点围绕与创新设计中的视觉思维、视觉设计和无人驾驶车智能产品设计紧密相关的算法,进行导论概述,包括人工智能算法卷积神经网络CNNConvolutional Neural Networks)、生成对抗网络GANGenerative Adversarial Networks)、创意对抗网络CANCreative Adversarial Networks)、偏序关系剪枝东风骨干网络(Partial Order Pruning DF)等。慕课讨论区和习题部分,重点阐述主流算法的应用范围及与创新设计的结合应用。

 

第三章,AI智能设计规则,9节课,讲述人工智能作为技术驱动,带给创新设计的新的设计思维与规则。此部分从人工智能面临的十大技术问题入手,讲述技术改变生产工具和生产力以及生产关系之下,人工智能创新设计面临的十大问题,进而引申出对人工智能设计伦理的思考,从设计基础层面,结合人工智能GPTGeneral Purpose Technology)关键目的技术,分析智能设计的刚需硬核设计基础。同时在智能创新设计的思维层面,重点讲述人工智能审美意识的本质及意义。在算法技术方面,回到创新设计的本质对象,从信息维度的升维降维方面,讲述人工智能创新设计规则。慕课讨论区重点探讨人工智能AI智能设计的伦理问题,设计规则问题,设计的可为与不可为,设计的意义与价值,设计在技术驱动以外的文化驱动力、经济驱动力、社会驱动力等非技术因素,以及非技术驱动力对技术驱动力的引导作用。

 

第四章,AI智能设计创新思维方法,10节课,讲述人工智能可持续发展的意义,人工智能可持续设计规则,人工智能在“设计的设计”本质层面的AI元设计方法,从思维和哲理层面思考创新思维和创新方法,以及在策略层、框架层、表现层不同的层面的AI元设计的创新模式及流程步骤,同时深入探讨引领人工智能创新设计的思维模式,即有别于牛顿思维和信息思维的量子思维,将量子物理和量子计算,从技术的驱动角度,引入人文艺术设计的文化美学角度及创造未来的角度,探讨量子创新思维对人工智能创新设计的引领指导下,创新设计的本质规律。慕课讨论区重点探讨面向未来已来以及自然科学文化、社会科学文化、艺术设计文化交叉协同的创新范式。

 

教育为教而知之,育而行之。学习乃游而学之,戏而习之。设计是设想美好未来,计谋可期天下。智能皆日日感知认知,处处使能赋能。教育在于唤醒真善美德自然初心,探索允执厥中永续未来!科技向真,人文向善,艺术向美,创新向德,学习是一个终身的过程,教育是一个永续的过程,祝愿中国的人工智能与创新设计教育越做越好!

 

覃京燕

202146日星期二

于北京


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

本课程评分标准:

课程采用百分制计分,课程成绩评定主要包括三部分,视频学习后的单元课后作业占80%,讨论区占20%

本课程总分达到60-79分为合格,80-100分为优秀,60分及以上同学可以申请证书,证书需付费。

 

特别提示:为了对学习者的在线学习过程更加严谨负责,保证平台证书权威性,中国大学MOOC将不再发放免费证书,原有认证证书的申请方式和流程不变。证书可以在课程结束后根据需要向中国大学MOOC(慕课)网站进行申请,认证证书的收费标准为100/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

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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.

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

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(29) Gary Marcus, Ernest Davis. Rebooting AI: Building Artificial Intelligence We Can Trust[M], Pantheon, 2019.

(30) Martin Ford, Mike Chamberlain, Gildan Media. Architects of Intelligence: The Truth About AI from the People Building it[M], Packt Publishing.2018.

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(30) Martin Ford, Mike Chamberlain, Gildan Media. Architects of Intelligence: The Truth About AI from the People Building it[M], Packt Publishing.2018.

(31) Judea Pearl, Dana Mackenzie. The Book of Why: The New Science of Cause and Effect[M], Brilliance Audio, 2018.

(32) Marvin Minsky. The Society of Mind[M], Simon & Schuster; First Edition.1988.

(33) QIN Jing-yan. Research on the Impact of Aesthetic Consciousness on Artificial Intelligence and Innovation Design[J], PACKAGING ENGINEERING, 2019,40(4):59-71.

(34)Jeff Hawkins. A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence, Basic Books, 2021.


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。