前言
Preface

设计是一个极其宽泛的概念。著名设计大师拉兹洛·莫霍利·纳吉（Laszlo Moholy Nagy）曾经指出：“设计不仅是一种职业，它更是一种态度和观念”，利特也曾说过：“设计需要较高的智力并要求谨慎决策，需要考虑各种与外形相关的要素，包括经济、社会、文化效果”。可见，设计需拥有大量复杂的背景知识。

若将设计学科的复杂背景知识加以分类，基本可以分为两个知识系统：科学系统与人文系统。这两种属性的并存，看似会让设计研究走向割裂和倾斜，但若从语义学角度看，“Science”（科学）来自拉丁文的“Scientia”，意思是指学问、知识，它也相当于希腊语中由“Sophia”（智慧）构成的组合词“Philosophia”（哲学），说明在古希腊人看来，科学和哲学是同一种东西。李泽厚也认为，希腊自巴门尼德（Parmenides）和亚里士多德（Aristotle）以来，便一直有“思维”和“存在”同一的思想，即将思维与存在、认识与本体相等同。而后的黑格尔认为：“思想的真正客观性应该是：思想不仅是我们的思想，同时又是事物的本身，或对象性的东西本质”。列宁则更加热情地说：“逻辑不是关于思维外在形式的学问，而是关于一切物质的、自然的及精神的事物的发展规律的学问。即关于世界的全部具体内容及其认识的发展规律的学问”。因此，设计的科学属性与人文属性源于一体，不存在割裂一说。

从设计哲理的立场出发，设计研究的需求就如杜威（Deway）所说：“将一个无秩序、不确定的世界（情景，即Situation）改变为一个可控的、有稳定秩序的、确定的世界”，目的是将设计的科学属性和人文属性加以调和，并且“逻辑和审美、科学与艺术都应服务于这一个目的”。这可以视为在一个共同目标的引导下，即使性质不同的个体也可以携手前行，这种现象被称为“和谐”。无论是科学还是人文，都以构建和谐世界为宗旨。亚里士多德（Aristotle）就曾在《宇宙论》中写道：“和谐是万物的祖先，也是万物中最美的东西”。阿奎那认为：“美在于事物的和谐、秩序、比例”。莱布尼茨提出的“前定和谐”的思想也认为，美是秩序的、和谐的，和谐就是多样性的统一。彭加勒说：“世界之所以是神圣的，正因为它是和谐的”，而且“这种和谐是唯一的客观存在”。爱因斯坦认为：“如果不相信我们的理论构造能够掌握实在，要是不相信我们世界的内在和谐，那就不可能有科学”。沙利文说：“因为科学理论的首要目标就是表达自然中发现的和谐，这些理论必然具有一种审美价值。给原本混乱的东西带来和谐的程度，就是衡量科学理论成功的一种检验”。在构建美与和谐的根本追求号召下，科学属性与人文属性就如同光的波粒二象性一样，也同时存在于设计中。

从解释论的角度看，目前设计研究的现状是现象大于研究的，因此设计研究主要是后发性的，即对已经存在的现象进行解释，再利用解释得到的规则引导后续的研究。与此相似，对于自然科学，卡尔·亨普尔曾经说过：“对物理世界的各种现象进行解释，是自然科学的一个主要目标”。对于人文学科，布洛克说：“我们关于这一世界的一切体验，都是一种解释。不管是艺术作品之内，还是艺术作品之外，如果没有某种创造性的解释，就没有对现实和人类情感的真实理解”。这说明科学和人文本质上与设计类似，都是解释事物的一种方式和语言。但设计研究的目的不同于科学研究，也不完全等同于人文科学，前者是确定的，后者是感受的。设计研究是在融汇二者的同时，寻求一种解释设计创新的真理。

与以上观点相似，智能设计思想以人类认识能力和人类知识作为研究对象，将认识能力和知识看成是一个变化着的动态过程，提出了“个体发生上先验的东西在系统发生上是后验”的命题。有些智能计算方法，如进化算法，其研究范畴已经不限于生物学领域，而是主张整个物质世界都有其自身演化的法则。乔治·巴萨拉（George Basalla）在其著作《技术发展简史》中，就曾将进化论作为一种隐喻的思维方式提出。思想家泰亚尔·德·夏尔丹（Pierre Teilhard de Chardin）曾写下：“进化论是一个理论、一个体系还是一个假说？它比这些都要高级，它是一个普遍的公理，进化论是一道照耀了所有事实的光，一个所有的思路都必须遵循的轨道，这就是进化论”。马克思（Karl Heinrich Marx）也认为：“达尔文的进化论也可以用于解释生产工具等人工物的发展”。由此可见，进化思想不仅仅适用于生物研究范畴，而是具有普适性的描述人造物真理的一种方式。

设计创新可以作为一个设计求解的问题。西蒙和舍恩的有限理性求解模型和反映实践模型是设计心理学的研究基础之一。这两种理论分别从理性和感性的角度，或者说理论和实践的角度，挖掘了设计问题求解的原理和机制。对于设计的求解逻辑理论问题，西蒙的有限理性求解模型认为，设计的求解过程其实是采用启发式搜索寻求“满意解”的过程，启发式搜索就是在状态空间中的搜索，并对每一个搜索的“位置”进行评估，得到最好的位置，再从这个最好的位置进行搜索，如此迭代直到目标。其本质是将问题求解的过程看作对于备选方案的搜索，是利用一些经验性的规则或者其他的有用性的信息来帮助解决问题。然而在设计实践中，经常无法或者说无条件进行类似的严格操作，设计行为往往反映为一种应变式的“反映”（Reflective）和行动。对于这两种设计行为，范梅南认为，这种分歧源于反思型行为与智慧型行为的区别，即智慧行为需要以智慧关注它的行为，而不是从实际情境中脱离出来，转而对方法与行为后果进行反思。这就投射出感性和理性在设计研究领域的一些关键性区别，理性者认为时间是连续的，而感性者必须在有限的时间内迅速做出行动。就如杜威所说：“哪里有反映，哪里就有中止”。针对这种实践中的感性问题，舍恩的反映实践模型认为，设计是一个直觉的、变化的、基于情境的反映实践过程。设计是通过一种情境交互的方式，并不是依赖现成的公式、理论和计划来解决问题，而是调动经验所赋予的默然心智，在与情境的对话中展开现场的反思性思维，推动实践。

可见，设计创新求解问题中杂糅着知识的继承与变异、理性计划与感性实践的协作和矛盾。无论是从计划理性的角度还是从实践感性的角度孤立地审视设计创新求解问题，都存在着一定的片面性。因此，汽车设计研究，无论是造型设计还是内部交互设计，作为设计研究的一个门类，必然以融合科学与人文的方式来解释汽车设计为研究宗旨。基于以上思维，本书尝试将设计研究的需求、智能设计思想的特征、汽车设计发展的规律统一起来，挖掘并尊重其背后隐藏的知识和规则，形成一个统一的研究体系，并为设计实践提供方法和指导，对人工智能辅助设计及设计生态系统的形成都有重要的参考价值。

因此，笔者在总结多年研究实践经验的基础上写作了本书。由于著者水平有限，设计问题的模糊性又较强，因此，本书只能从一个细微的角度对车辆设计进行一点窥视。但就像钱德拉塞卡说的：“我们虽不多才多艺，但也不那样无能；我们做出了长方块，并把它们放到正方块上。这就是我们的胜利，这就是我们的安慰。”这本书的意义也即如此。本书共4章。第1章至第3章主要探讨了车辆外部造型的智能设计方法和实践问题，第4章为车辆造型与交互协同智能设计。

本书可以作为汽车造型和智能设计相关研究人员的参考书籍，也可以作为工业设计专业相关课程的教材。希望读者能感受到我们在车辆智能设计方面的思考和尝试。

本书的出版得到了国家重点研发计划资助项目子任务“轨道交通列车空间及界面系统优化设计与综合评价技术研究（2017 YFB1201103-9）”“列车-线路-人文多要素耦合理论与设计方法研究（2017 YFB1201103-11）”“轨道交通列车车内视觉环境评价与优化设计研究（2017 YFB1201103-12）”及西南交通大学建筑与设计学院学术出版计划的支持，在此一并表示感谢。

对于书中的错误及不当之处，敬请读者批评指正。

景春晖 支锦亦