建築設計思考中子形浮現與知識轉換的整合研究

Abstract

電腦輔助建築設計(computer-aided architecturaldesign)大部分的研究，環繞在電腦如何能具備人類設計者(humandesigners)的設計思考能力(capability of designthinking)以及設計行為中特有的智慧和創造能力，主要的探討方向屬於對設計知識本質以及設計知識轉換(design knowledge transformation)的研究，以及對設計形體與子形浮現(subshape emergence)的研究。然而電腦要能獲致有如人類設計行為般的豐富性與思考模式，電腦系統本身的運算模式(computational processes)以及人類思考中的認知模式(cognitive processes)，必須同時能被釐清。有關運算模式與認知模式的研究，人工智慧與認知科學的領域中有二種截然不同的途徑：符號系統(symbolic systems)與神經網路(neural networks)。因此，本研究在上述的重要發展中，必須在設計思考中有關「知識轉授與子形浮現」之間，與電腦資訊處理模式中有關「符號系統與聯結系統」之間，得到一個整合性的架構，以便獲得在電腦輔助設計系統以及設計思考理論中的進一步結果。為了掌握前述的重要性與整合架構，本計畫將利用認知科學與人工智慧的相關研究方法，探討三個主要的目的，並將以三年的時間逐年逐項完成：1、以目前在聯結理論與符號理論中已獲致的成果為基礎，分別以「知識轉授」與「子形浮現」兩主題為範圍，討論聯結系統與符號系統整合的可能性。2、基於前項目的在電腦模擬中的初步結果，從事有關人類設計者的實證研究(empirical studies)，藉由電腦與實證兩方面相互印證與分析，提出一個設計思考理論模型。3、分析聯結系統與符號系統分別在設計風格與設計創造力中的研究結果，以便進一步發展為設計創造力的理論模型，並進行有關電腦的思考模擬，而得到初步性的電腦輔助設計系統的風格性與創造性能力。