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设计熵和仿生学

编者按:本文是pestwave在TED唐家湾大会上的演讲稿,文章提出了设计熵的概念,并阐述了设计熵的测量基准,以及设计熵和互联网创业的联系。

设计的历史由来已久,遍布人们生活的方方面面。无论是万里长城,还是B2隐形轰炸机,还是人类基因组计划,抑或战争、拖鞋、疫苗,我们都可以从中看到设计的影子。那么设计有标准可言吗?什么是好的设计呢?如何寻找设计灵感呢?本文将试图就这些问题给出一些线索,抛砖引玉。

造物主是设计师的开山鼻祖

上帝(依据宗教信仰不同,不同人有不同的造物主,本文以“上帝”为例)用七天时间创造了天地万物。在那个无法用语言表达的混沌空间、时间里,上帝设计了第一台“计算机”(也就是人),这台计算机有八大系统:运动系统、神经系统、内分泌系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统。

本文是pestwave在TED唐家湾大会上的演讲稿,文章提出了设计熵的概念,并阐述了设计熵的测量基准,以及设计熵和互联网创业的联系。

这台计算机的CPU是我们的大脑;内存是我们的记忆;主板就是我们的神经系统;显示屏是我们的脸;眼睛、鼻子、耳朵、舌头和皮肤是各种传感器,是这台电脑的输入设备,通过神经和大脑相连,分别能把看到的、闻到的、听到的、摸到的传输到CPU里面,经过计算之后再返回运算结果;电源是我们的心脏;有能量输入系统(口腔)和废物排放系统(肛门和尿道);风扇就是体育锻炼、性生活和说话,可以把整台电脑的散发的热量散发出去。以此类推。

比起上帝设计的“计算机”,人类设计的计算机简直就是一个玩具。况且我们在这里只讲述了造物主设计的一台电脑而已。

上帝除了是设计师的开山鼻祖之外,也是唯一的一位创造者。人类的一切设计行为都是在模仿上帝。这一点听上去似乎有些令人无奈。

设计熵:你的设计有多“混乱”?

熵(entropy)是德国物理学家克劳修斯在1865年提出的一个概念,用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。玻尔兹曼把熵描述成一个状态函数,简而言之,一个系统的熵值描述了它所处状态的混乱程度,熵值越大,系统状态越混乱。

图片:维基百科

后来有人把熵的概念引入到信息论、生态学和社会学中。

我认为熵的概念同样适用于设计领域,在这里不妨称之为“设计熵”。类比热熵的概念,把设计熵定义为一个描述设计对象的混乱程度的度量,设计熵越大,设计客体越混乱。设计熵是一个函数,由所设计产品的形式、功能、材料、气味、颜色、声音、味道、工艺、成本、环保等因素决定。

举一个例子,如果有两张几乎一模一样的桌子,只不过其中一张桌子的桌角没有经过倒角处理,为90度直角,另一张经过倒角处理,为圆角,那么前者的设计熵大于后者,因为前者并不符合人体工学设计原理。通俗的说后面桌子设计熵低于前者,比前者好。

禁果门事件:设计大爆炸的奇点(singularity)

清楚设计熵这个概念之后,我们来看看设计熵的参照点,也就是说在什么情况下设计熵最低。

一句话,都是偷吃禁果惹的祸:)人类本可以活得无忧无虑,悠然自得,因为人类的始祖并不知道什么是美,但悲剧的是有一天他们偷吃了禁果,懂得了什么是美,什么是丑,直接导致了“设计”这种行为的发生。人类始祖偷吃禁果的那一瞬间,发生了设计领域的大爆炸,这个世界的设计熵从此不再为零。从此以后,人们知道吃穿住行除了能满足基本生理需求(功能)之外,还要看上去很美(形式),还要环保,还要可持续,还要经济。

在禁果门事件之后,就算人类的杰作一切完美,作为一个独立的系统,和人们息息相关的设计熵也不再为零。人类所能做的就是尽量减少设计熵的熵增,让世界变得更加有秩序。

什么是好的设计?低设计熵和仿生学

关于怎样才是好的设计,不同人有不同的看法。

最著名的要算是德国工业设计大师Dieter Rams提出的十条标准:创新性、让产品有用、增加美感、解释产品、不张扬、忠于产品、持久、关注细节、环保、越少越好。

硅谷创业之父Paul Graham也提出过什么是好的设计:好的设计是简单的,永不过时的,富有启发性的,有趣的,好的设计是努力工作的结果,好的设计是对称的,是模仿大自然的,好的设计能够复制,好的设计总是成批出现。

有了设计熵这个概念,设计的标准问题得以简化:好的设计是设计熵最少的设计,也就是最“有序”的设计。那么什么样的设计的熵值最少呢?或者说怎样才是有序的设计呢?我能给出的最接近的答案就是造物主的设计作品:自然界的生物。通俗来讲就是仿生学(bionics)。

仿生学主要是观察、研究和模拟自然界生物各种各样的特殊本领,包括生物本身结构、原理、行为、各种器官功能、体内的物理和化学过程、能量的供给、记忆与传递等,并借此提供新的设计思想、工作原理和系统框架。

自然界的生物是上帝留给人类的隐秘线索,通过寻找、研究、模仿这些线索,设计师可以找到最有序的设计,也即设计熵最低的设计。

仿生

仿生学的典范之一就是文章一开始提到的电脑。在这里不再赘述。

设计的目的:以人为本

明确了设计熵的概念和测量基准之后,我们回到现实生活当中,来思考一下设计的目的。在我看来,设计的目的只有一个:以人为本,通过有序的设计,改善人们的生活状态。

设计与科技创业:设计为王时代的到来

那么设计与互联网创业有什么关系呢?通过参与创建和经营36氪(一个关注互联网创业的社区)的过程中,我接触到了大量的国内外的创业公司,我发现成功的创业公司都是一样的,失败的创业公司各有各的不幸。那么成功与失败的分水岭是什么呢?是设计。

硬件方面以苹果为例,在技术创新方面,苹果可谓乏善可陈,但苹果擅长通过工业设计带来绝佳的用户体验,从而把即将步入主流、但还未步入主流的技术带入主流,进而获得巨大的商业成功。众所周知苹果通过iMac颠覆了PC,通过iPod颠覆了MP3播放器,iPhone颠覆了手机,iPad颠覆平板电脑,下一个很可能就是iTV:)

软件方面以设计制胜创业公司举不胜举,比如刚被Facebook以10亿美元收购的Instagram,这个照片分享服务于2010年10月发布产品,长期专注于iOS平台(直到4月才推出Android版客户端),直到现在你也只能通过iPhone或Android手机查看自己发布的照片。Instagram的团队只有几个人,但团队把精力聚焦在用户体验上,凭借简洁的用户界面、精美的滤镜、和直观的交互设计在短短一年多时间内吸引了大量用户,最终取得巨大的商业成功。

互联网创业正在进入一个设计为王的时代,谁的产品/服务设计更出色,谁的产品/服务设计熵更低,谁就能笑到最后。(完)

更新:演讲视频在这里,感谢adolf_123上传到土豆:

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留下评论 全部评论(13)

  1. GaoShS

    均匀就暗示混乱。

  2. 蒋良恩

    好文章! 写得太棒了! 佩服! 有创意! 仿生学的典范。

  3. 蒋良恩

    写得太棒了! 佩服! 新设计概念!

  4. 小朝

    各位……各位……大家下午好啊……

  5. doris

    怎么感觉设计熵的概念是你提出来的?我3年前就开始当研究课题了

  6. streamboy

    这个人的设计演示能力有待提高啊!

  7. 黄文韬

    很不错

  8. 萤火虫老林

    学习了!

  9. pestwave

    熵是描述混论程度的一个单位,熵值越大,系统越混乱:)

  10. 橋藏-HASHIZO

    以人为本

  11. fmmhero

    有道理

  12. Liancy

    “能量分布得越均匀,熵就越大。玻尔兹曼把熵描述成一个状态函数,简而言之,一个系统的熵值描述了它所处状态的混乱程度,熵值越大,系统状态越混乱。”状态越混乱,熵值不是越小?

  13. 魏布斯

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