基于梅洛龐蒂感知現(xiàn)象學(xué)談自治建筑中的人工感知及其優(yōu)化

文／王佳琦 倫敦大學(xué)學(xué)院 碩士研究生

姜晚竹 倫敦大學(xué)學(xué)院 碩士研究生（通訊作者）

引言

隨著數(shù)字技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)在建筑中的引入，一種全新的智能化建筑體系：自治建筑（Autonomous Architecture）應(yīng)運(yùn)而生。它可以根據(jù)用戶與環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)空間顏色、形式、尺寸等要素的重構(gòu)。憑借其靈活性與適應(yīng)性，自治建筑朝著類(lèi)生物發(fā)展著，徹底改變了建筑在社會(huì)中的角色。自治性是自治建筑研究的核心，具體表現(xiàn)為感知并做出自主決定的能力，即要點(diǎn)在于作為“心”的人工智能和作為“眼”的人工感知上（圖1）。然而，作為自治系統(tǒng)的開(kāi)端，后者的重要性往往被忽視。作為與環(huán)境交互的首要媒介，人工感知是自治建筑實(shí)現(xiàn)其物理落地性的基礎(chǔ)，也是如何實(shí)現(xiàn)其智能與交互性的關(guān)鍵。

現(xiàn)象學(xué)中有關(guān)人與環(huán)境的內(nèi)在關(guān)系的探尋可以為人工感知提供全新的思路，尤其是梅洛龐蒂的感知現(xiàn)象學(xué)更是揭示了人類(lèi)知覺(jué)的本質(zhì)。因此，文章希望從哲學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的雙重角度，重審人工感知的概念。通過(guò)分析梅洛龐蒂感知的概念，思考其在自治建筑語(yǔ)境下對(duì)人工感知的應(yīng)用，通過(guò)感知現(xiàn)象學(xué)的工具化，引導(dǎo)人工感知與建筑的智能化發(fā)展。

1 人工感知與自治建筑

1.1 人工感知及其發(fā)展

傳感器是一種能把信息轉(zhuǎn)變成機(jī)器可識(shí)別的電信號(hào)的器件。不同傳感器之于自治建筑就像各種器官之于人類(lèi)，而人工感知?jiǎng)t是這些器官的集合體：一個(gè)由多個(gè)傳感器與信息處理程序組成的，用于模擬人類(lèi)感知能力的系統(tǒng)。目前，人工感知以單感官的方式應(yīng)用，如機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)等，多用于對(duì)于人臉、地形、語(yǔ)音等物體或者聲音的識(shí)別。也會(huì)以多感官的方式應(yīng)用于機(jī)器人行為控制，如機(jī)器人的環(huán)境勘探等。

圖1 自治建筑系統(tǒng)（圖片來(lái)源：作者自繪）

1.2 人工感知的自治建筑應(yīng)用

如今，在自治建筑系統(tǒng)中，人工感知技術(shù)常被應(yīng)用于獲取人的動(dòng)作、行為信息和建筑、環(huán)境的物理數(shù)據(jù)，以此引導(dǎo)其生物性與應(yīng)激性的變化與空間重構(gòu)。例如，珍妮·薩賓（Jenny Sabin）工作室設(shè)計(jì)的橢圓形智能建筑裝置“Ada”，其可以通過(guò)傳感平臺(tái)基于機(jī)器視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)收集使用者與情緒相關(guān)的生理數(shù)據(jù)（面部模式、音調(diào)和聲音），并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示在“Ada”上的色彩與光線，是一個(gè)具有互動(dòng)性和變革性的社會(huì)、環(huán)境響應(yīng)式建筑（圖2）；而奧澤爾辦公室（?zel Office）設(shè)計(jì)的模塊化建筑裝置“Becomings”，則通過(guò)多傳感器組合的方式，測(cè)量建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、人的接近度和聲音成分，從而實(shí)現(xiàn)了空間的自主變化與重構(gòu)，創(chuàng)造了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獨(dú)特空間表現(xiàn)[1]（圖3）。

圖2 裝置Ada 內(nèi)的空間（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[6]）

雖然如今算法的進(jìn)步使人工感知愈加成熟，但仍局限于簡(jiǎn)單環(huán)境下的物理數(shù)據(jù)。這自下而上的機(jī)械性感知始終無(wú)法實(shí)現(xiàn)集靈活性、復(fù)雜性和深刻性于一體的類(lèi)人感知行為，這也限制了自治建筑判斷與反饋的敏感性。

1.3 人工感知的誤區(qū)之源

如果我們回到模仿人類(lèi)感知的初衷，人工感知研究存在著根本上的問(wèn)題：片面地強(qiáng)調(diào)了感覺(jué)器官作為信息傳導(dǎo)工具的機(jī)械性作用。導(dǎo)致其錯(cuò)誤地將客觀世界作為感知的預(yù)設(shè)前提，而不參與感知的過(guò)程，這樣放棄了感知主觀的認(rèn)知性與具身性。究其根本，這種錯(cuò)誤來(lái)源于理性主義對(duì)于感知本質(zhì)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。笛卡爾把視覺(jué)歸結(jié)為一種機(jī)械機(jī)制，即外部的光線作用于我們的眼睛，從而在視網(wǎng)膜上形成了一定的影像。按照這種理論，視覺(jué)活動(dòng)即成為了傳遞信息的過(guò)程，眼睛也就成為了平凡的工具。這種理性主義，將復(fù)雜的感知過(guò)程抽象并概念化，拋棄了其內(nèi)在的認(rèn)知性、原初性與身體性。

圖3 裝置Becomings 效果圖（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]）

圖4 基亞斯瑪當(dāng)代藝術(shù)博物館的室內(nèi)場(chǎng)所塑造（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[7]）

這不是技術(shù)上的不足，而是哲學(xué)層次上的失誤。這種笛卡爾式的錯(cuò)誤，是對(duì)于人感知活動(dòng)的誤解，也是以此為基礎(chǔ)的人工感知的誤導(dǎo)。人工感知被看做純粹的機(jī)械機(jī)制，這無(wú)疑導(dǎo)致了其刻板性、分離性、被動(dòng)性等一系列的問(wèn)題。而這種以一般性定義任何事物，忽視事物存在的具體性的人工主義，正是梅洛龐蒂的具身認(rèn)知觀所批判的。因此，要徹底突破這種理性主義的桎梏，還得跳出既定的認(rèn)知模型，尋求感知現(xiàn)象學(xué)與人工感知的對(duì)話。

2 人工感知與現(xiàn)象學(xué)

要通過(guò)現(xiàn)象學(xué)改進(jìn)自治建筑的人工感知，需要基于對(duì)梅洛龐蒂感知概念的理解與其在自治建筑新語(yǔ)境下使用性質(zhì)的反思。

2.1 梅洛龐蒂的感知現(xiàn)象學(xué)

雖然梅洛龐蒂?zèng)]有明確地討論過(guò)建筑學(xué)，但他的涉身性感知研究是具有啟發(fā)性的。他以其感性的認(rèn)識(shí)論超越了笛卡爾理解的傳統(tǒng)二元論，否定了感知的機(jī)械性，強(qiáng)調(diào)了其意識(shí)和體現(xiàn)。

感知的概念是梅洛龐蒂的理論基礎(chǔ)。梅洛龐蒂認(rèn)為，“感知是把握屬性，但是紅色與綠色并不是感覺(jué)而是可感物，這些屬性并不是意識(shí)的要素而是物體的屬性?！盵2]即可感物是通過(guò)感官來(lái)理解的特定對(duì)象的屬性之一。感知?jiǎng)t是全身感官所得信息的有機(jī)整合，是人與世界互動(dòng)的一種本能，它自發(fā)地對(duì)感覺(jué)到的素材加以組織，并啟動(dòng)我們的身體對(duì)外界作出反應(yīng)。在感知的過(guò)程中，身體被交給了世界，并客觀地將自己作為世界的一部分交給了自己。此時(shí)，身體既是客體又是主體。因此，身體用“我能”代替“我知”，在再現(xiàn)世界的同時(shí)重塑自身[3]。梅洛龐蒂曾用繪畫(huà)來(lái)描述這一過(guò)程，“正是通過(guò)把他的身體借給世界，藝術(shù)家才把世界變成了繪畫(huà)?！盵4]

2.2 自治建筑的現(xiàn)象學(xué)應(yīng)用——從隱喻性到操作性

現(xiàn)象學(xué)對(duì)建筑學(xué)來(lái)說(shuō)是具有啟發(fā)性的。于1970 年被引入建筑學(xué)后，現(xiàn)象學(xué)方法補(bǔ)充了傳統(tǒng)的實(shí)證法，提供了評(píng)價(jià)建筑美學(xué)與體驗(yàn)的革新，使建筑師窺見(jiàn)了建筑與精神上的密切聯(lián)系。而在如今自治建筑的語(yǔ)境下，現(xiàn)象學(xué)方法的使用也出現(xiàn)了差別。

從傳統(tǒng)建筑的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于現(xiàn)象學(xué)的解讀是隱喻性的、符號(hào)化的。現(xiàn)象學(xué)方法一改普適性的實(shí)證法，將關(guān)注點(diǎn)從功能性與實(shí)用性轉(zhuǎn)移到了特異性的場(chǎng)所精神的塑造上。這可能在受現(xiàn)象學(xué)啟發(fā)的建筑師（如彼得·卒姆托Peter Zumthor和史蒂芬·霍爾Steven Holl）的作品中可以得到最好的證明。建筑師從自身感知出發(fā)捕捉精神的、文化的意義，并由空間、材質(zhì)、光影的塑造去傳達(dá)給使用者。對(duì)于建筑師來(lái)說(shuō)現(xiàn)象學(xué)非設(shè)計(jì)方法，而是獨(dú)特的視覺(jué)方法，用于分辨特定形式與特定用戶之間產(chǎn)生的聯(lián)系。這些散文式的發(fā)揮來(lái)源于直覺(jué)、觀察或者生活的投影。正是這種主觀性，使現(xiàn)象學(xué)方法可意會(huì)而不可言傳（圖4）。

對(duì)于自治建筑來(lái)說(shuō)，有關(guān)現(xiàn)象學(xué)在人工感知上的應(yīng)用必須是具有實(shí)效性的。感知現(xiàn)象學(xué)有別于理性主義與經(jīng)驗(yàn)主義，它采用特異性的解讀方式，使感知的機(jī)制去抽象化、去人工化，使建筑自身成為了感知的主體，完成了從數(shù)據(jù)識(shí)別到人工感知的跨越。當(dāng)建筑成為了感知的主體，建筑師就不再是直接控制者而喪失了其主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了從一階到二階控制論的轉(zhuǎn)換。而目前笛卡爾模式下的感知方式缺乏主觀能動(dòng)性，這也就導(dǎo)致了自治建筑的智能退化。因此，為了創(chuàng)造人與環(huán)境之間的特異性關(guān)系，人工感知需要承擔(dān)原本屬于建筑師的工作：主觀地感知人與環(huán)境的信息，并挖掘其深層的意義。那么，為了將主觀的感知嫁接到客觀的機(jī)器上，傳統(tǒng)的現(xiàn)象學(xué)方法就需要被轉(zhuǎn)譯，現(xiàn)象學(xué)的使用也必須是可執(zhí)行的而不僅僅是符號(hào)化的、隱喻性的（圖5）。

3 感知現(xiàn)象學(xué)對(duì)人工感知的啟示

從梅洛龐蒂感知研究的具體三個(gè)方面出發(fā)，我們將運(yùn)用操作性的方法對(duì)其進(jìn)行工具化，從而重新思考人工感知并引導(dǎo)其發(fā)展。

3.1 感知的機(jī)制——從被動(dòng)性到主動(dòng)性

重構(gòu)性與適應(yīng)性是傳感器智能化的基礎(chǔ)。

感知是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程，有機(jī)物與環(huán)境之間的關(guān)系并不是機(jī)械性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而是一個(gè)循環(huán)重構(gòu)的關(guān)系。梅洛龐蒂認(rèn)為，“感覺(jué)是一種重建，它基于一些我體內(nèi)留下的預(yù)先構(gòu)成的沉積物，所以我是一個(gè)儲(chǔ)存著自然力量的儲(chǔ)存庫(kù)?！盵2]感覺(jué)的本質(zhì)是一種預(yù)設(shè)的重構(gòu)，以已有的感覺(jué)映射能力為基礎(chǔ)，是根據(jù)不同環(huán)境而產(chǎn)生的變體，并不是單純的復(fù)制。因此，對(duì)于自治建筑體系中的人工感知來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)可感物的類(lèi)型組成感知分區(qū)（用戶、建筑要素、環(huán)境要素），設(shè)置相應(yīng)的預(yù)設(shè)模型，并通過(guò)實(shí)時(shí)映射建立被感物與預(yù)設(shè)模型的聯(lián)系并加以重構(gòu)，用主動(dòng)的再創(chuàng)造模式代替被動(dòng)的傳遞機(jī)制。

在重構(gòu)性的基礎(chǔ)上，適應(yīng)性則體現(xiàn)了知覺(jué)依據(jù)具體環(huán)境的轉(zhuǎn)換，而切換不同的感知方式的能力。靜態(tài)封閉的感知框架會(huì)造成識(shí)別的刻板性。因此，如果將強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方式應(yīng)用到感知算法中，使傳感器根據(jù)感知對(duì)象或上一次感知的結(jié)果，自主地切換或調(diào)整既有的感知模式框架以及感知功能的組合，主動(dòng)對(duì)感知的預(yù)設(shè)進(jìn)行重構(gòu)與修整，以達(dá)到感知結(jié)果的最優(yōu)化。

3.2 感知的身體圖式——從分離性到整體性

多感官整體性與聯(lián)動(dòng)性是傳感器智能化的關(guān)鍵。

圖5 傳統(tǒng)建筑與自治建筑中的自然科學(xué)與現(xiàn)象學(xué)對(duì)比（圖片來(lái)源：作者自繪）

人的感知不是各種感覺(jué)的拼湊而是具有整體性的，梅洛龐蒂用左手與右手的相互感知來(lái)比喻這種整體性：每個(gè)感官在保有特異性的同時(shí)，充分享受著信息的交互、交融，形成身體圖式。身體圖式是感知的具身化體現(xiàn)，是一種獨(dú)特的處理模式與手段，是為了適應(yīng)世界而形成的具有相互關(guān)聯(lián)模式的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[5]。反觀目前的自治建筑系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)的封閉性導(dǎo)致了傳感器間的孤立，割斷了信息間的內(nèi)在聯(lián)系，導(dǎo)致了其組合后可能蘊(yùn)含的深層信息的丟失。因此，多傳感器一體化與感知信息融合的方法需被采用，以形成感知網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各種感官的協(xié)同。通過(guò)各部分之間的信息傳遞與交互，人工感知可以進(jìn)行進(jìn)一步的推理，獲得可感物潛藏于表層信息下的內(nèi)在信息。

基于知覺(jué)的整體性，聯(lián)覺(jué)則通過(guò)感官的聯(lián)動(dòng)性提升既有的感知體驗(yàn)，即超越單一刺激，引發(fā)的并發(fā)式感覺(jué)。因此，通過(guò)建立信息的相關(guān)性數(shù)據(jù)庫(kù)，可以形成穩(wěn)定的相關(guān)信息映射。如果將這種聯(lián)動(dòng)嫁接到不同傳感器上，就能由單一刺激形成遞歸的多重刺激，實(shí)現(xiàn)人工通感，大大提高感知的敏感性。

3.3 感知的時(shí)間性——從應(yīng)激性到經(jīng)驗(yàn)性

感知經(jīng)驗(yàn)性是傳感器智能化的過(guò)程。

梅洛龐蒂形容身體掌管著過(guò)去、現(xiàn)在與未來(lái)，或者更確切地說(shuō)，它變成了自然中的一個(gè)位置，可以圍繞現(xiàn)在投射過(guò)去和未來(lái)的雙重視野并獲得歷史的方向[2]。這表明，感知不是時(shí)間點(diǎn)上暫時(shí)性的存在，而是一種歷史性視野。我們?cè)诟兄耐瑫r(shí)會(huì)形成相應(yīng)的知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。新知覺(jué)不斷修正舊知覺(jué)，實(shí)現(xiàn)了知覺(jué)的不絕對(duì)性。人的感知處于一種永久未完成的狀態(tài)，依據(jù)經(jīng)歷而不斷豐滿、重構(gòu)。在學(xué)習(xí)技能時(shí)如下棋，這種感知經(jīng)驗(yàn)賦予我們流暢度，與掌控整體局勢(shì)的不確定性的直覺(jué)。

傳統(tǒng)人工感知缺乏能強(qiáng)化識(shí)別過(guò)程的信息存儲(chǔ)與學(xué)習(xí)能力。應(yīng)激性的反應(yīng)就如照相，每張照片都以碎片化的形式毫無(wú)關(guān)聯(lián)地平行存在著，無(wú)法形成經(jīng)驗(yàn)去指導(dǎo)下一次感知。因此，人工感知需要在強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的指導(dǎo)下，實(shí)時(shí)記錄并處理每一次感知信息，通過(guò)對(duì)不同時(shí)間下的同一對(duì)象進(jìn)行識(shí)別與聯(lián)系，以形成對(duì)其的感知經(jīng)驗(yàn)。最終，感知經(jīng)驗(yàn)的不斷累積與更新將提高人工感知對(duì)于目標(biāo)對(duì)象的識(shí)別速度與精確度。

結(jié)語(yǔ)

梅洛龐蒂的感知現(xiàn)象學(xué)強(qiáng)調(diào)了知覺(jué)的能動(dòng)性和具身性，揭示了人工感知研究不能逃脫自然的原初性。梅洛龐蒂理論的工具化，為人工感知技術(shù)提供了新的哲學(xué)基礎(chǔ)、研究思路與優(yōu)化方法，同時(shí)對(duì)于自治建筑的發(fā)展具有重要的意義。

首先，人工感知架起了通向精神世界的橋梁。從笛卡爾理論中繼承下來(lái)的精神和物質(zhì)領(lǐng)域之間的分裂是現(xiàn)象學(xué)一直試圖解決的問(wèn)題。但是現(xiàn)象學(xué)方法一直都以一種符號(hào)與隱晦的方式存在著?，F(xiàn)象學(xué)在人工感知上的操作性應(yīng)用，實(shí)際意義上聯(lián)系起了物質(zhì)與精神，也使建筑觸碰到了復(fù)雜而混沌的精神世界，這是其成為類(lèi)生物的前提。

其次，信息獲取的準(zhǔn)確性代表了自治的高效性。敏化的人工感知，使自治系統(tǒng)可以擺脫僅從顯性數(shù)據(jù)判定環(huán)境情況的窘境，這極大地減少了信息的滯后性、被動(dòng)性、單一性等問(wèn)題。在一定程度上，可以理解甚至預(yù)測(cè)環(huán)境的隱性信息與內(nèi)在本質(zhì)，做到真正意義上的建筑之眼。

最后，人工感知賦予了自治建筑獨(dú)特的具身性圖式。建筑是介于人與環(huán)境之間人的存在空間，即主觀空間與客觀空間①的媒介。對(duì)于傳統(tǒng)建筑來(lái)說(shuō)，建筑師使用自身的身體圖式去建立三者的聯(lián)系，這聯(lián)系在建成之際就被鎖死了。而對(duì)于可變的自治建筑來(lái)說(shuō)，其意義就在于賦予了三者一個(gè)適應(yīng)性的關(guān)系，而這種關(guān)系的平衡則需要人工感知所賦予的圖式去維系：對(duì)外，感知環(huán)境的變化，不斷調(diào)整主觀空間與客觀空間之間的比例；對(duì)內(nèi)，使存在空間不斷符合并協(xié)調(diào)主觀空間，與人的身體圖式產(chǎn)生交互。因此，基于感知現(xiàn)象學(xué)的人工感知研究，為實(shí)現(xiàn)建筑智能化與自治化指明了前進(jìn)的方向。

注釋：

①主觀空間是以人和與人發(fā)生聯(lián)系的物體為中心，以人可感知的范圍為邊界，并通過(guò)人身體的投射作用在存在空間內(nèi)形成的感知空間?？陀^空間是感知空間之外的無(wú)限的環(huán)境。