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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. 均匀就暗示混乱。

  2. 好文章! 写得太棒了! 佩服! 有创意! 仿生学的典范。

  3. 写得太棒了! 佩服! 新设计概念!

  4. 各位……各位……大家下午好啊……

  5. 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. 很不错

  8. 学习了!

  9. 变现者

    熵是描述混论程度的一个单位,熵值越大,系统越混乱:)

  10. 以人为本

  11. 银铃铛

    有道理

  12. “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. 喜欢!

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