參數(shù)化智能設(shè)計在當(dāng)代公共藝術(shù)中的價值與應(yīng)用

（南京林業(yè)大學(xué) 210000）

參數(shù)化設(shè)計是數(shù)字智能設(shè)計的一個領(lǐng)域，它的發(fā)展受到了混沌理論、涌現(xiàn)理論、褶子理論的重要影響，在信息技術(shù)的支撐下，參數(shù)化設(shè)計起到了顛覆性的作用，參數(shù)化設(shè)計更多的是引導(dǎo)我們用微觀的視角去觀察視覺形態(tài)的多維空間變化，并運用不同數(shù)量和質(zhì)量特征的要素在特定空間結(jié)構(gòu)中復(fù)合疊加生成新的形式。參數(shù)化革命性的非線邏輯給設(shè)計、藝術(shù)帶來了更多的可能和更大的變化。當(dāng)代公共藝術(shù)的創(chuàng)作主體已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ù蟊姡菜囆g(shù)要能發(fā)揮更大作用，就必須要加強大眾參與互動，參數(shù)化設(shè)計則因具備了參與性、可控性、多樣性、多變性等特點，使其適合作為公共藝術(shù)的新創(chuàng)作手段，參與構(gòu)建公共藝術(shù)的互動性表達(dá)的過程中去。

一、參數(shù)化智能設(shè)計的發(fā)展

1.智能化設(shè)計的基本概念

“智能化”是指由匯集計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信信息技術(shù)、AI人工智能技術(shù)等技術(shù)在某個鄰域的某種應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上具有感知能力、學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)能力、記憶力、行為決策能力的系統(tǒng)是為智能化系統(tǒng)。而智能化的實現(xiàn)依賴于廣義的數(shù)字化。

“數(shù)字化”（Digital）這個詞源于美國麻省理工學(xué)院教授尼梅洛龐帝（Nicholas Negroponte）的《數(shù)字化生存》（《Being Digital》）一書。經(jīng)過數(shù)十年研究，數(shù)字技術(shù)得到迅猛發(fā)展，數(shù)字技術(shù)影響涉及社會各個層面，特別是在設(shè)計領(lǐng)域中應(yīng)用范圍更大，在數(shù)字化設(shè)計不是局限于計算機處理上的邏輯判斷關(guān)系，而直接干擾或者誘發(fā)設(shè)計者創(chuàng)作靈感并拓展思考維度，是一種典型的智能拓展，這場革命，正直接影響著人類文明的發(fā)展。

參數(shù)化設(shè)計（Parametric Design）基于數(shù)字化設(shè)計，是數(shù)字化設(shè)計發(fā)展進(jìn)程中一種類型，“參數(shù)化”（Parametric）最初出現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中。參數(shù)化設(shè)計首先需要設(shè)立一定的邏輯，強調(diào)的是參數(shù)的輸入和輸出相對應(yīng)，通過改變和修正參數(shù)輸入，得到輸出多元的結(jié)果，雖然參數(shù)影響結(jié)果，但不改變原先定義的邏輯。參數(shù)化設(shè)計是一種高效、革新的設(shè)計方法和思維，對傳統(tǒng)設(shè)計方法具有顛覆性意義，可以使我們在更廣闊的認(rèn)知領(lǐng)域中尋找設(shè)計表達(dá)。

2.非線性設(shè)計的基本概念

“線性”（Linear）原本是數(shù)學(xué)概念，是線性函數(shù)的統(tǒng)稱，其概念是線性函數(shù)的抽象和泛化。線性的系統(tǒng)強調(diào)系統(tǒng)變量均按一定比例均勻變化，系統(tǒng)內(nèi)部各部分之和等于整體，疊加和轉(zhuǎn)變僅僅是量的變化而并非質(zhì)的躍遷，線性演化的結(jié)束具有確定性和必然性，線性內(nèi)部子系統(tǒng)性質(zhì)決定整體演變軌跡。

“非線性”（Non-linear）相對于線性概念而出現(xiàn)。非線性系統(tǒng)表征為各變量變化不均勻也不成比例，變量之一的微小改動將可能轉(zhuǎn)化為整體性突變。各變量、元素組成的整體性能不等于疊加之和，子系統(tǒng)之間相互獨立又互相滲透，制約的同時又相互協(xié)同，系統(tǒng)具有不確定性、隨機性和偶然性。

“線性”代表對客觀存在的簡單感知。在線性學(xué)科中，其原則是簡化和割裂對象，用規(guī)律演進(jìn)法來推導(dǎo)存在的規(guī)律和現(xiàn)象，以此來認(rèn)識復(fù)雜事物。在這種思維橫式下，客觀存在被描述為穩(wěn)定、規(guī)則、中心、秩序、可預(yù)測。而“非線性”則與之相反，強調(diào)物質(zhì)存在的隨機、混沌、多中心、不穩(wěn)定、不確定，這些特征恰恰是物質(zhì)世界的本質(zhì)。非線性研究的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)觀察和理解客觀事物的方式，同時加深了對物質(zhì)世界的認(rèn)知。

3.參數(shù)化設(shè)計的發(fā)展

參數(shù)化的設(shè)計技術(shù)發(fā)展于1990年代中后期。最初的研究和應(yīng)用始于一些建筑院校和設(shè)計事務(wù)所，如英國AA建筑學(xué)院、美國麻省理工學(xué)院建筑學(xué)院、SOM、 Norman Foster事務(wù)所等，這其中最具代表性和影響力建筑師的是扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）。今天參數(shù)化設(shè)計，這個已經(jīng)從實驗轉(zhuǎn)向?qū)嵱玫男略O(shè)計思潮和技術(shù)，正深刻影響著設(shè)計、藝術(shù)的大多數(shù)領(lǐng)域。而扎哈（Zaha Hadid）事務(wù)所的合伙人舒馬赫（Patrik Schumacher）更將這種設(shè)計思潮稱為“參數(shù)化主義”（Parametricism）。參數(shù)化技術(shù)運用的意義在于提供了從設(shè)計到施工的一體化數(shù)字生產(chǎn)過程，即從智能設(shè)計到智能生產(chǎn)，從這個角度來說，它是具有革命性的。

二、參數(shù)化設(shè)計發(fā)展的背景

1.基于當(dāng)代數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，為參數(shù)化智能設(shè)計提供了源泉和動力。設(shè)計輔助軟件系統(tǒng)如 Revit Architecture、 Rhinoceros和Grasshopper、Maya等；數(shù)字計算軟件如Mathemetica、Matlab、Maple、K3dsurf等；程序語言軟件如C、C++、Java、VB、Python、Processing等，以上這些技術(shù)和設(shè)計工具，具有強大的動態(tài)系統(tǒng)模擬能力。參數(shù)化軟件在模擬“生成”過程中，由設(shè)計者通過設(shè)定參數(shù)值的變化來進(jìn)行控制，從而生成所需要的具有不確定性和復(fù)雜性的設(shè)計結(jié)果。

參數(shù)化設(shè)計所模似的物質(zhì)世界的復(fù)雜性是一般傳統(tǒng)建造方法無法實施的，必須借助數(shù)控設(shè)備來完成，這一過程我們稱之為“數(shù)字建造”。從1952年第一臺數(shù)控機床問世以來，數(shù)控自動化帶動了整個制造工業(yè)的迅猛發(fā)展，目前常被用于參數(shù)化設(shè)計數(shù)字建造的主要有以下幾類：數(shù)控機床，包括激光切割機、數(shù)控折彎機、多軸機床、高壓水雕機等；3D打印機；工業(yè)機器人等。

2.基于有關(guān)理論的發(fā)展

“混沌理論”（Chaos theory）用以探討動態(tài)系統(tǒng)中（如：生物結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)、氣象變化、社會行為等）無法用單一數(shù)據(jù)，而必須用整體、連續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)系，才能加以解釋及預(yù)測的行為，是一種研究復(fù)雜非線性變化規(guī)律的理論?；煦缋碚撜J(rèn)為，初始條件非常細(xì)微的變化，通過不斷放大，其未來的狀態(tài)會產(chǎn)生巨大差異。混沌學(xué)的特點，在于其確定性的內(nèi)在隨機性，混沌就是在確定性的系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的隨機性?；煦缢枷敫淖兞巳藗冋J(rèn)知物質(zhì)世界的已有經(jīng)驗，揭示了客觀存在的真實形態(tài)和結(jié)構(gòu)。比如對建筑學(xué)而言，混沌理論揭示了建筑并非單一的現(xiàn)代主義機械模式，而是一個復(fù)雜的系統(tǒng)體系，顛覆和重構(gòu)了傳統(tǒng)建筑美學(xué)思想，使建筑轉(zhuǎn)向多元、異質(zhì)和流變。

涌現(xiàn)理論對參數(shù)化設(shè)計影響巨大，無序中的內(nèi)在控制邏輯是兩者的共通之處。約翰·霍蘭德（John Holland）的“涌現(xiàn)”（Emergency）理論，是一種對事物復(fù)雜性的理解和研究方法。該理論認(rèn)為“涌現(xiàn)”是一種從低層到高層的轉(zhuǎn)變，可以基由微觀基礎(chǔ)，在宏觀系統(tǒng)上突變，這一過程中舊質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為新質(zhì)。涌現(xiàn)理論認(rèn)為涌現(xiàn)現(xiàn)象是以相互作用為中心的，復(fù)雜是由單體構(gòu)成的，但不是單體的簡單累加，集成的單體遵守共同的、非常簡單的若干規(guī)則，最終產(chǎn)生動態(tài)、復(fù)雜的有序性系統(tǒng)集群行為。而一旦把系統(tǒng)分散成為部分或單體，復(fù)雜性就不復(fù)存在。過程是涌現(xiàn)的關(guān)鍵，從單體到系統(tǒng)，在連續(xù)不斷過程中生成和演化。相比較形式結(jié)果的千差萬別，過程則具有普遍的有機的自組織原理和規(guī)律，自組織過程擁有自生長、自適應(yīng)、自更新、自修復(fù)等功能。自然萬物的涌現(xiàn)性特性為當(dāng)代公共藝術(shù)創(chuàng)作提供了更加豐富的可能性。

法國后現(xiàn)代哲學(xué)家吉爾·德勒茲（Gilles Louis Rene Deleuze）在德國哲學(xué)家萊布尼茨（Gottfried Wilhelm Leibniz）“單子”（Monads）理論（所謂單子，按照菜布尼茲的解釋，世界上的萬物都是由單子構(gòu)成，物質(zhì)是單子的外部表現(xiàn)。）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步闡釋并提出"褶子”（Fold）的概念。德勒茲認(rèn)為世界是折疊的，空間和時間在展開與折疊中往復(fù)，從而生。物質(zhì)的基本特性是在向外及向內(nèi)的雙向折疊中形成的，本質(zhì)上沒有內(nèi)外之分，如德勒茲認(rèn)為建筑表皮和結(jié)構(gòu)本質(zhì)上沒有差別，表皮既可以構(gòu)成建筑，結(jié)構(gòu)也可以擁有表皮的特性。這種思想為后現(xiàn)代建筑空間消解固有模式，開拓新建筑語言提供了理論基礎(chǔ)，對構(gòu)建數(shù)字時代的新建筑美學(xué)產(chǎn)生了很大的推動作用。

“生成”（Devenir）是德勒茲另一個非常重要的概念，這一理論否定了柏拉圖的理想世界，消解了真實虛假、原像模像的二元對立。“生成”理論認(rèn)為，我們感知的一切即時存在，都只是一個生成過程中相對穩(wěn)定的狀態(tài)?！吧伞笔鞘挛锏母緦傩裕皇墙Y(jié)果，是一個生長運動的過程。數(shù)字技術(shù)介入建筑學(xué)后，生成成為虛擬現(xiàn)實的必然訴求，如同德勒茲所言新的現(xiàn)實就意味著新的虛擬，就意味著新的創(chuàng)造性進(jìn)化和生成?；诖?，參數(shù)化設(shè)計是一種注重對設(shè)計過程的關(guān)注，尋求開放、自由和自下而上的設(shè)計。

3.基于人類的當(dāng)代生存狀態(tài)

今天，隨著城市的發(fā)展和人類社會物質(zhì)文明程度的提高，人類生存危機的陰霾卻一直揮之不去。污染的環(huán)境、壓抑的空間、有限的資源、快節(jié)奏的生活使人們生出疲憊、厭倦和緊張，城市中不可避免地充斥著不健康和亞健康的大量身心，隨之產(chǎn)生的連鎖效應(yīng)降低了整個城市的人居生活質(zhì)量。如何達(dá)成人類與城市、自然共同協(xié)調(diào)發(fā)展，成為一個亟待解決的問題。

生態(tài)主義、有機城市更新等理論不再遵循現(xiàn)代主義以來的線性邏輯，破除狹隘和片面思維方式，將城市作為一個有機整體，城市交通、綠地系統(tǒng)、氣候、地理、建筑、人等要素會綜合地產(chǎn)生互動變化，即使任何一個單一問題的解決也都是在考慮到其它要素特性的情況下實現(xiàn)的。而參數(shù)化設(shè)計的那種考慮各祌變量，然后建立可反饋的機制，最后實現(xiàn)動態(tài)平衡的方案，正式對人類的當(dāng)代生存需求的回應(yīng)和契合。

三、當(dāng)代公共藝術(shù)概念的變化與擴展

自工業(yè)革命以來，隨著人類社會政治民主化、法制化、程序化的逐步發(fā)展與確立，由封建威權(quán)時代的權(quán)威階層（包含部落首領(lǐng)、宗教領(lǐng)袖、皇帝國王、權(quán)臣將領(lǐng)、文人士大夫）所掌控的公共藝術(shù)話語權(quán)分解于基于大眾的多元群體，實現(xiàn)了從“一維”到“多維”的轉(zhuǎn)換。當(dāng)代公共藝術(shù)的社會功能從威權(quán)時代對個人和少數(shù)群體的歌功頌德進(jìn)步成民主時期為社會主體民眾服務(wù)，陶冶人們的情操，提升公眾的精神生活質(zhì)量。因此，最大限度地為公眾謀福利的訴求，符合大眾最根本利益的原則成為當(dāng)代公共藝術(shù)的價值取向。

今天世界已經(jīng)進(jìn)入信息化時代，信息網(wǎng)絡(luò)的作用日益強大而廣泛。隨著數(shù)字智能技術(shù)對人類感知模式和社交模式的改變，當(dāng)代社會結(jié)構(gòu)因為互聯(lián)網(wǎng)的存在而發(fā)生改變，在公共性開放方面的面貌方面亦產(chǎn)生了重要變化。這對當(dāng)代公共藝術(shù)觀念的開放性、體驗的交互性提出了明確的要求：

1.開放性

當(dāng)我們認(rèn)識到當(dāng)代社會的特性是大眾的、多維的，世界是非線性的，并試圖追求普遍性真理時，就必然會向各個維度尋求多樣性的解決辦法和結(jié)果。公共藝術(shù)的創(chuàng)作實踐者只有采用開放的態(tài)度與思維，盡可能地滿足大眾的多樣性需求，最大程度地引導(dǎo)大眾介入、干預(yù)作品，才能使公共藝術(shù)品獲得更廣泛、更具意義的社會效應(yīng)，這便是當(dāng)代公共藝術(shù)的開放性。

2.交互性

大眾作為公共藝術(shù)主體，不只是被動接受的主體，更是主動參與的主體。公共藝術(shù)與公眾的互動就是對這種角色轉(zhuǎn)化的滿足。公眾通過互動參與到藝術(shù)活動和創(chuàng)作中，其價值不在結(jié)果而在過程，即是強調(diào)受眾的主觀能動性、參與性、雙向性與反饋性的過程，這符合了公共藝術(shù)作品向事件轉(zhuǎn)化的趨勢。當(dāng)代公共藝術(shù)主要通過人與機器之間的數(shù)據(jù)或力學(xué)交換來實現(xiàn)交互響應(yīng)、沉浸體驗，以機器裝置和數(shù)據(jù)程序結(jié)合的公共藝術(shù)作品，通過交互拉近了作者、作品與觀眾之間距離，弱化了藝術(shù)家個人在作品中的作用和地位，強調(diào)了觀眾的參與性、創(chuàng)造性、主體性，藝術(shù)作品本身也具有了更多的維度和內(nèi)涵。

四、參數(shù)化設(shè)計在當(dāng)代公共藝術(shù)中的應(yīng)用

參數(shù)化設(shè)計正是在復(fù)雜多元的文化系統(tǒng)中應(yīng)運而生。它不僅只是人與信息數(shù)字世界的中介，也是一個載體。由它所產(chǎn)生的一系列設(shè)計語言和設(shè)計邏輯，不僅具有國際文化符號的特點，也滿足了本土文化與全球文化、傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文化相容并存的需求，豐富了視覺文化的內(nèi)涵，增加了人們審美選擇和精神消費的多樣性需求。

科學(xué)界任何重大的探索成果都會對藝術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。正如工業(yè)革命帶來了現(xiàn)代主義和包豪斯一樣，當(dāng)代公共藝術(shù)遭遇數(shù)字智能技術(shù)時，必然會產(chǎn)生符合新技術(shù)語境的藝術(shù)邏輯和設(shè)計方法。事實上，自1970年代以來，在非線性科學(xué)的引導(dǎo)下，參數(shù)化設(shè)計的概念與思想已在藝術(shù)學(xué)、建筑學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)有所影響，參數(shù)化設(shè)計對簡單與復(fù)雜、確定和隨機、有序和無序等概念的重新理解和界定，也促使越來越多的設(shè)計師、藝術(shù)家試圖顛覆傳統(tǒng)的線性思維所帶來的確定性和單調(diào)性，致力用隨機性與偶然性去詮釋新的藝術(shù)設(shè)計概念。

在當(dāng)代公共藝術(shù)創(chuàng)作中，藝術(shù)家和設(shè)計師可以利用計算機設(shè)定邏輯性的參數(shù)化程序，由藝術(shù)參與者操作這些程序生成公共藝術(shù)行為，在這個過程中傳播、改變、結(jié)果完全是開放的，可調(diào)整的，并且是非線性，而不是按部就班地完成。在藝術(shù)活動中，大眾的參與性行為能夠創(chuàng)造出超越藝術(shù)家個體局限的多維度的群體性藝術(shù)體驗過程，這種藝術(shù)過程，具有非常典型的“涌現(xiàn)”和“生成”特征，從無到有，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，是互動、行為、自組織。這種藝術(shù)與強調(diào)作品本身的傳統(tǒng)藝術(shù)相比，是對當(dāng)下人類生活方式和生存范式發(fā)生改變的反饋，滿足了藝術(shù)家和藝術(shù)參與者雙方的需求，是全新的藝術(shù)觀念、藝術(shù)邏輯、藝術(shù)語言。

五、結(jié)論

參數(shù)化智能設(shè)計的各種具體表現(xiàn)不僅是某些風(fēng)格的代表，更代表了與技術(shù)相適應(yīng)的理念，即與現(xiàn)代設(shè)計思維方式不同的非線性思維方式。數(shù)化設(shè)計為我們帶來了全新的思維方式去看待和認(rèn)識我們的藝術(shù)和文化，引領(lǐng)著世界對于非線性的關(guān)注和發(fā)展。參數(shù)化智能設(shè)計在公共藝術(shù)中的運用呈現(xiàn)出手段多樣、形式多元、意義多重、審美重構(gòu)的全新特質(zhì)，與傳統(tǒng)藝術(shù)創(chuàng)作不同，這類作品己不再是由藝術(shù)家所完全占有，公眾大量地參與互動，審美客體可以得到自由發(fā)揮和分享?；谶@些巨大的進(jìn)步與優(yōu)勢，當(dāng)代公共藝術(shù)的數(shù)字智能審美構(gòu)成了科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合后的新指向。