本書共10章,內(nèi)容包括:導(dǎo)論、能力與流程、人工智能的基礎(chǔ)、機(jī)器學(xué)習(xí)的變革、界面與交互、虛擬和真實(shí)、心智與體驗(yàn)、從算法驅(qū)動(dòng)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(huì)、物理世界和信息空間所構(gòu)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(qiáng)時(shí)代正在加快到來。三元空間正在向人、物理世界、智能機(jī)器、虛擬世界的四元空間轉(zhuǎn)換。在這些轉(zhuǎn)換中,設(shè)計(jì)一直都在扮演非常重要的角色,是將先進(jìn)科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是人類文明發(fā)展的重要推動(dòng)力。
今天,人工智能成為世界變化的重要推動(dòng)力。如何將人工智能從理論、方法和技術(shù),轉(zhuǎn)化為對(duì)世界、對(duì)社會(huì)、對(duì)用戶有價(jià)值、有益處的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務(wù)?本書圍繞這一問題展開。從“設(shè)計(jì)是什么”和“人工智能是什么”作為出發(fā)點(diǎn),討論面向應(yīng)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(jìn)行智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(tái)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(shè)計(jì)教材。設(shè)計(jì)教育領(lǐng)域常常以實(shí)踐見長(zhǎng),相應(yīng)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(gòu)建平臺(tái)”的模式組織內(nèi)容。也正因如此,對(duì)于使用本書學(xué)習(xí)智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)的讀者,有如下建議。
1.利用資源,在開放空間中學(xué)習(xí)。本書每個(gè)章節(jié)都附有學(xué)習(xí)資源;這些資源都經(jīng)過仔細(xì)思考和篩選,是相關(guān)領(lǐng)域優(yōu)秀實(shí)踐者的經(jīng)驗(yàn)積累,提供了很多實(shí)用的方法、工具等內(nèi)容。本書的微信公眾號(hào)、網(wǎng)站等平臺(tái)也在搜集和更新相關(guān)的學(xué)習(xí)資源,供讀者參考。
2.主動(dòng)思考,在討論總結(jié)中學(xué)習(xí)。本書正文中有很多思考題。有的問題是本領(lǐng)域的前沿問題,尚沒有取得領(lǐng)域共識(shí)的答案;有的問題是針對(duì)易錯(cuò)、易混淆概念的拓展。思考這些問題,將極大地幫助理解相應(yīng)概念。
3.手腦并用,在動(dòng)手實(shí)踐中學(xué)習(xí)。本書沒有基于具體的開發(fā)平臺(tái)給出實(shí)踐性的指南。但是,學(xué)習(xí)智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)一定要通過實(shí)踐的方式進(jìn)行。本書及配套網(wǎng)站和公眾號(hào)都提供了設(shè)計(jì)實(shí)踐所需的開發(fā)工具、數(shù)據(jù)集、開發(fā)平臺(tái)等信息;這些信息將為大家動(dòng)手實(shí)踐帶來重要參考。
孫凌云,教授,博士生導(dǎo)師。浙江大學(xué)求是青年學(xué)者,黃廷方講席教授,光華龍騰獎(jiǎng)中國(guó)設(shè)計(jì)業(yè)十大杰出青年(2019)。現(xiàn)任浙江大學(xué)國(guó)際設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng),浙江大學(xué)新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)與創(chuàng)業(yè)聯(lián)盟主任,浙江大學(xué)一北斗航天聯(lián)合創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程中心副主任。主要研究方向包括:設(shè)計(jì)思維與人工智能、信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)等。代表性成果包括草圖思維的形式化建模方法、創(chuàng)意設(shè)計(jì)的柔性眾包方法與系統(tǒng)、數(shù)字媒體智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)等。承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家973項(xiàng)目子課題等10余項(xiàng),在《Design Studies》、《中國(guó)科學(xué)》等期刊和會(huì)議發(fā)表論文30余篇,發(fā)明專利20余項(xiàng)。獲好設(shè)計(jì)、德國(guó)紅點(diǎn)、IF等設(shè)計(jì)獎(jiǎng)多項(xiàng)。
第1章 導(dǎo)論
1.1 人工智能與設(shè)計(jì)
1.1.1 人工智能改變世界
1.1.2 設(shè)計(jì)(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(lǐng)域的獨(dú)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(guān)技術(shù)
1.4 智能產(chǎn)品的構(gòu)成要素
1.4.1 技術(shù)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(xué)習(xí)
1.6 參考文獻(xiàn)
第2章 能力與流程
2.1 智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)差異
2.2.1 側(cè)重點(diǎn)的差異
2.2.2 開發(fā)模式的差異
2.2.3 團(tuán)隊(duì)構(gòu)成的差異
2.3 智能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程
2.3.1 機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)與團(tuán)隊(duì)構(gòu)建
2.3.2 產(chǎn)品調(diào)研與需求定義
2.3.3 概念生成與測(cè)試評(píng)價(jià)
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(yùn)營(yíng)維護(hù)
2.4 學(xué)習(xí)資源
25參考文獻(xiàn)
第3章 人工智能的基礎(chǔ)
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(dòng)作
3.2.1 求解
3.2.2 識(shí)別
3.2.3 預(yù)測(cè)
3.2.4 其他動(dòng)作
3.3 數(shù)據(jù)和知識(shí):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(chǔ)
3.3.3 知識(shí)表示
3.4 算力:人工智能的發(fā)動(dòng)機(jī)
3.5 學(xué)習(xí)資源
3.6 參考文獻(xiàn)
第4章 機(jī)器學(xué)習(xí)的變革
4.1 什么是機(jī)器學(xué)習(xí)
4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):機(jī)器學(xué)習(xí)的基本算法
4.2.1 分類
4.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4.2.3 生成
4.3 大數(shù)據(jù):機(jī)器學(xué)習(xí)的燃料棒
4.3.1 智能時(shí)代的數(shù)據(jù)
4.3.2 數(shù)據(jù)標(biāo)注
4.3.3 知識(shí)圖譜
4.4 算力:機(jī)器學(xué)習(xí)的反應(yīng)堆
4.4.1 訓(xùn)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(shí)現(xiàn)
4.5.3 算力支持
4.6 學(xué)習(xí)資源
4.7 參考文獻(xiàn)
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(jī)界面的發(fā)展
5.1.3 自然人機(jī)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(diǎn)
5.4 眼動(dòng)輸入
5.4.1 眼動(dòng)檢測(cè)i
5.4.2 眼動(dòng)輸入的應(yīng)用
5.5 手勢(shì)與體態(tài)輸入
5.5.1 手勢(shì)與體態(tài)的識(shí)別
5.5.2 手勢(shì)與體態(tài)識(shí)別的應(yīng)用
5.6 腦機(jī)接口
5.6.1 大腦活動(dòng)的檢測(cè)
5.6.2 腦機(jī)接口的應(yīng)用
5.7 學(xué)習(xí)資源
5.8 參考文獻(xiàn)
……
第6章 虛擬和真實(shí)
第7章 心智與體驗(yàn)
第8章 從算法驅(qū)動(dòng)到以人為本
第9章 從機(jī)器思維到設(shè)計(jì)思維
第10章 發(fā)展中的支撐技術(shù)
附錄 實(shí)踐案例:增強(qiáng)感知的智能頭盔——齊行