Метод адаптивного компьютерного проектирования

В основе мультимедийного проекта, ориентированного на трансформируемость формы, пространства и времени, лежит иное понимание субъект-объектных отношений. Если в дизайне физических объектов взаимодействие субъекта и объекта носит дискретный характер, (автор «сдает» законченный проект заказчику), то в мультимедийном проектировании речь идет о погружении субъекта в создаваемую ситуацию и о возможностях ее изменения. С позиции феноменологической концепции Мерло-Понти , трактующего вещный мир как оболочку-границу между личностью субъекта («Я») и Другим, происходит преодоление «барьера» и возврат к истокам, к сенсорному переживанию. Формообразующий жест имеет длительность, и закрепление его в качестве следа ведет к потере витальности, а, следовательно, и к потере информации. Мультимедийное формообразование – создание трансформируемого, изменяемого во времени дизайн-объекта. Медиаморфность – это не след жеста, а сам жест, характеризующийся временной длительностью, пространственным перемещением, сенсорным восприятием. Результат обобщения сформированных представлений об образе и морфологии мультимедийных объектов подводит нас к концепции нового типа проектирования, позволяющего раскрыть в динамике образ подвижной и изменяемой реальности и наиболее полно отразить ценностно-смысловой мир человека. Методы проектирования имманентно нестабильных медиаморфных объектов являются развитием концепции неоднозначности формы, отмеченной в «Методике» ВНИИТЭ («содержание вещи… способно к саморазвитию. В образе всегда есть момент переосмысления, а, следовательно, и неоднозначности формы») и теории К. Кантора, согласно которой задачей проектирования является создание временно-пространственной оболочки вокруг человека-субъекта. Принцип «открытой формы» Кантора предполагает, что субъект деятельности (человек-оператор или потребитель бытовых вещей) может стать соучастником дизайн-процесса, осуществляя, в некоторой степени, «допроектирование» или «перепроектирование» создаваемой «вещи-установки». Стимулирование творческой активности и самостоятельности потребителя было одним из центральных принципов концепции «открытой формы» . Открытые и интерактивные медиаморфные среды «предлагают» реципиенту адаптировать проект, разработанный дизайнером, в соответствии со своими внутренними потребностями или с текущей ситуацией.

Для мультимедийного проектирования, ориентированного на КВР как на объект, инструмент и среду творческой деятельности и активно включающего в дизайн-деятельность заказчика (потребителя) как соавтора, мы вводим термин адаптивное компьютерное проектирование. Метод адаптивного компьютерного проектирования актуален как для динамичных систем виртуальной реальности, так и для дизайна материальных объектов, к которым предъявляется требование уникальности, эксклюзивности. Адаптивное проектирование в мультимедийной среде позволяет активизировать творческую рефлексию субъекта (дизайнера или заказчика), выразить подсознательное, раскрыть Я-образ. То есть, преодолевается бессубъектность – одна из причин низкого качества дизайн-проектов. Недостаточная освоенность компьютерного инструментария и поверхностный, механистический подход к задачам и методам мультимедийного проектирования не позволяет в полной мере реализовать его возможности при решении эстетических проблем. В.Е. Лепский, активно работающий над развитием рефлексивного подхода , видит проблему проектирования «в том, как описывать внутренние миры субъектов, как учитывать их позиции, как учитывать их отношения, как ввести инструменты, которые могли бы с этим помочь работать… Управляя внутренними структурами сознания, их позиционированием, их персонажами, мы влияем на восприятие мира» .

Компьютерный дизайн базируется на традиционной методике проектирования, однако важнейшие проектные категории (образ, функция, морфология) приобретают новые смыслы. Специфика мультимедиа требуют более глубокого субъектно-ориентированного развития методологии дизайна. В следующей части работы предлагается комплексное исследование методов поддержки мультимедийного проектирования.

Проектные категории мультимедийного дизайна на примере разработки сложноорганизованной системы жилой среды

В разделе проанализирована художественно-проектная практика создания гибридных систем «виртуальная реальность» – «реальная реальность». Разработка сложноорганизованных объектов с комплексными взаимосвязями рассмотрена на примере проектирования «интеллектуального здания» – нового вида сооружения, само существование которого неразрывно связанно с компьютерным обеспечением и с понятием «виртуальная реальность». Эта задача предполагает, что дизайнер создает полисенсорный образ среды дома, наполняя ее «интеллектом» и художественной значимостью, при помощи возможностей мультимедийных технологий.

Мы рассматриваем «интеллектуальное здание» (Intelligent building – IB) по нескольким причинам. Во-первых, как объект, который комплексно воплощает в себе практически все характеристики среды обитания человека. Поэтому в его проектировании задействованы основные направления дизайна: промышленный, интерьерный, средовой, коммуникативный. Во-вторых, в отличие от «умных» приборов, общение с которыми зачастую сводится к экранному, «плоскостному» взаимодействию, контакт со средой дома происходит по интегрированному комплексу сенсорных (мультимедийных) каналов. В-третьих, пространство дома, наряду с решением физических и материально-бытовых проблем, должно удовлетворять эстетические и интеллектуальные запросы своего обитателя. В-четвертых, в соответствии с экокультурным подходом, дом должен выполнять функцию посредника между человеком и окружающим миром, помогая органическому включению человека в природное и социокультурное окружение и формируя его ментальность.

Ранее, мы определили компьютерную виртуальную реальность как порождаемую цифровыми технологиями пространственно-временную ситуацию, воспроизводящую визуальные и сенсорные сигналы с помощью специальных устройств. Данному определению соответствует и функционирующая среда IB, которая «оживает» реагируя на команды, непосредственно или дистанционно передаваемые от человека электронным приспособлениям. Иными словами, порождается новая «гибридная реальность» , продуцируемая компьютерными технологиями. Проектировщик порождаемой «интеллектом» здания среды обязан предусматривать различные сценарии ее изменения в пространстве и во времени. Мультимедийные технологии в этом случае используются и как объект, и как средство дизайна. В работе исследуется сегодняшнее состояние проектирования IB на примерах российских и зарубежных проектов (компании AMX, Legrand, Luxom, ReQuest, XANTECH, BECKHOFF, АРМО-Инжиниринг, ИнтернетДом и др.) и на примере дома Билла Гейтса на берегу озера Вашингтон. Анализ показал, что в настоящий период интеллектуализация здания понимается весьма ограниченно. Как правило, она сводится к автоматизации систем жизнеобеспечения. Однако уже на примере дома Гейтса становится понятно, что потенциал мультимедийных технологий гораздо выше, а гуманистически ориентированный подход к проектированию позволит значительно повысить социальную и художественную значимость IB. Об этом писал Энцио Манцини в работе «Артефакты. К новой экологии искусственной среды»: «техническая новация, чтобы не быть дискредитированной превращением в гаджет, нуждается в наличии проектной культуры, способной сделать техническое открытие инструментом получения нового качества» .

Для определения новых подходов к проектированию автор рассмотрел IB с позиции основных категорий проектирования.

Классификация IB по функциональному назначению позволила выделить три типа строений:

· дома для индивидуального или семейного проживания («умный дом»);

· общественные коммерческо-деловые центры («управляемое общественное строение»);

· здания производственного назначения («здания–машины») .

На основе анализа наиболее часто используемых функций установлено, что доминирующая на сегодняшний день интеллектуализация – это система, поддерживающая техническое функционирование здания. Возможности мультимедиа в системе функционирования IB, направленные на решение интеллектуальных, эстетических задач и физических потребностей человека (информационное обеспечение и коммуникативная доступность, системы медицинской диагностики и психологической релаксации, экологический мониторинг и системы корректирования светоцветовых, звуковых, температурных режимов) используются сегодня крайне неэффективно.

«Интеллектуальность», «разумность» здания должны проявляться не только в функциональной направленности, но и в его морфологии. В работе выделены три базовые «морфофункции»: гармоничная архитектурно-строительная компоновка; бионически «умная» конструктивная основа здания; зависимость художественно-композиционных решений от динамических параметров (времени суток, климата, состояния человека).

В данном случае мы не рассматриваем архитектуру здания и встраивание его в ландшафт, а акцентируем внимание на компьютерно управляемых системах, с помощью которых реализуется «разумное» саморегулирование конструктивных структур, способность их «перестраивания» в различных ситуациях . В работе рассмотрен подход к управлению компьютером кинетических конструктивных систем IB .

Цель создания медиаморфных систем – повышение качества (физического и эстетического) среды обитания IB. Дизайнер должен разработать среду, способную к изменению и развитию. Тогда трактовка «интеллектуализации» сооружения расширяется в направлении всей организационной структуры здания и усиления роли комплексного «интеллекта» сооружения, способного изменить любой заданный параметр: освещенность, температуру, теплопроводность, изменения интерьера или даже конфигурации здания. Задача этих преобразований – достижение максимального комфорта, не только физического, но и эмоционально-психологического, поддерживаемого мультимедийной системой управления всеми видами жизненных процессов в создаваемой среде.

При рассмотрении специфики проектного образа «умного дома» (смыслообразование) мы обращаемся к работам философов и исследователей архитектуры, сравнивающих здание с живым организмом («органопроекция» П. Флоренского, концепция формообразования через телесное переживание пространства А.Г. Габричевского). В сложноорганизованной системе «интеллектуального здания», как в живых организмах, присутствуют опорно-двигательный аппарат (кинематические трансформируемые конструкции, пневмо- гидро- или электроприводы), покровные ткани (формообразующие материалы), органы восприятия (сенсорные информационные устройства), нервная система и мозг (центральный управляющий компьютер и его периферийные блоки). Здание «оживает» в соответствии с потребностями и желаниями человека, присутствие которого может быть реальным или потенциальным. Управление им осуществляется либо непосредственно по команде, поступающей от человека, либо автоматически, по результату анализа текущей ситуации и сигналу об изменениях характеристик самого здания, внешней или внутренней среды. Реакция на сигнал может быть однозначной (жестко заложенной в программе) или эвристически адаптированной (сформированной в результате аналитической обработки комплекса исходных данных). Именно такие самонастраивающиеся сооружения наиболее полно оправдывают термин «интеллектуальные здания», так как адаптивная реакция здания на внешние изменения способна сократить воздействие человека на природу, предотвратить противоречия в его взаимодействии с искусственной средой. Дом-машина превращается в дом-организм и, как для всех организмов, его имманентным свойством является уникальность, определяемая уникальностью человека-пользователя. Мультимедийные средства IB создают гибридную реальность, в которой действуют как традиционные для проектирования физические объекты, так и материализованные виртуальные образы, созданные мультимедийной системой.

Проблему проектного образа «умного дома» мы рассматриваем на примере Умного дома для проживания. В этом контексте «дом» – не строение (house) или сооружение (building). Для жилой среды, проектируемой с помощью мультимедийной системы дизайна, мы предлагаем применять термин «I-Home», аккумулирующий в себе все определения английского перевода (англ. intellectual – интеллектуальный, home – дом, обиталище, домашний очаг, логово, гнездо). Разрабатывая I-Home, дизайнер должен проектировать среду, способную качественно изменить образ жизни, расширить возможности личностного самосовершенствования человека. Это развитие идеи интегрального проектирования и искусства жизнестроения, предложенной в 70-е годы А.В. Рябушиным, ответ на призыв И.А. Азизян и М.Р. Савченко о создании «нового образа архитектуры, как воплощения нового образа жизни и выбора такой философии жизни, в которой преодолевался бы старый механицизм» . Основу проектного образа гибридной реальности дома составляют ее витальность, способность адаптироваться к человеку. Эстетика смыслообразности I-Home основывается на субъективности восприятия, на отражении ментальности человека. Образ жизни хозяина дома становится специфическим объектом проектного осмысления, а сам «интеллект» дома в значительной степени основывается на психологизме .

Проектирование I-Home требует от дизайнера перехода от «одномерного» визуального мышления к режиссуре синкретичного полисенсорного действия, разработке «нечеткой логики» сценария жизни. Механизмом, позволяющим добиться визуальной, звуковой, сенсорной, коммуникативной экологии,являетсяадаптивное проектирование, с помощью которого можно создать не только «дом думающий», но и «дом чувствующий», реагирующий на своего хозяина. Список возможностей I-Home может быть продолжен и дополнен, однако главным остается то, что он формирует и охраняет личное пространство человека и, в определенной степени, помогают эстетизировать жизненное пространство. Поддерживая оптимальные режимы эксплуатации, экономя ресурсы, выполняя часть рутинной работы, контролируя самочувствие человека и обеспечивая светоцветозвуковой и климатический комфорт, I-Home позволяет человеку направлять силы и энергию на самореализацию, на совершенствование внутреннего мира, гармонизировать жизнь с позиции эстетики. Возможно, сверхскорости цифровой обработки информации позволят на качественно новом уровне вернуться к экологичности и неторопливости жизни.

Инвариантный метод проектирования мультимедийной системы I-Home

В разделе рассматривается развитие «Инвариантного метода проектирования», предложенного Э.П. Григорьевым, применительно к разработке сложных мультимедийных систем. Метод основан на том, что этапы проектного поиска остаются тождественными определенному внутреннему принципу. Это позволяет говорить об объединяющей их инвариантной закономерности. Идея метода состоит в том, что выдвижение альтернативных вариантов решения и обоснование истинности окончательно принимаемого результата творческого поиска – это единый процесс, основанный на интроспекции. В мультимедийном проектировании этот метод может обеспечить максимально адекватный вариант дизайнерского решения, так как в пространстве виртуальной реальности происходит плотное взаимодействие индуктивной стратегии и эвристического проектирования.

Главным условием успешности поисковых экспериментов в виртуальной компьютерной реальности является максимально тонкое чувственное исследование действительности, обеспечиваемое экстериоризацией и интериоризацией идей и художественных образов. Компьютерная виртуальность, с одной стороны, соотносясь с особенностями и закономерностями реального мира, с другой стороны – являясь орудием эмпирики, позволяет воссоздавать разнообразные (включая экстремальные) условия и четко фиксировать результаты эксперимента. Это дает возможность дизайнеру отслеживать глубинные культурные связи между объектами и явлениями в сложных проектных разработках. Специальные алгоритмы, предложенные Григорьевым, спосбствуют быстрой (в реальном масштабе времени) оценке аксиологического состояния (качества) предлагаемых вариантов решения и произведению синтеза нового, наиболее гармоничного, результата.

При мультимедийном проектировании I-Home инвариантный метод позволяет дизайнеру:

1. Разрабатывать виртуальные дизайн-модели, специфика которых – встраивание моделирующей логико-конструктивной деятельности в саму ткань проектного процесса. При этом мобилизуется способность дизайнера реализовывать гибкий переход от эмоционально-интуитивных, образных представлений к логико-смысловым моделям, воспроизводящим проектную деятельность.

2. Производить анализ множества разнообразных параметров системы, применяемых для целого ряда проектных задач.

3. Непосредствено привлекать пользователя (заказчика) к процессу проектирования для решения задач: антропотехники (В.О. Чулков, Н.П. Абовский), биомеханики и архитектурно-строительной бионики (Ю.С. Лебедев, В.Г. Темнов), разработки человеко-компьютерного взаимодействия (В.Д. Магазанник).

В работе подчеркивается важность организации диалогового общения «Человек–Умный дом». Автор проводит аналогию между разработкой режима взаимодействия человека с I-Home (точнее, с искусственным интеллектом этого дома), с одной стороны, и дизайном пользовательского интерфейса человек–компьютер. На этом этапе проектирования для обеспечения оптимального взаимодействия «Пользователь–I-Home» и снижения риска человеческих ошибок автор диссертации предлагает использовать принцип совместной разработки (Participatory design), включающий когнитивный подход.

Пользовательский комфорт коммуникации в системе «Пользователь–I-Home» поддерживается применением дистанционных пультов, сенсорных панелей, голосовых команд, цветодинамической индикации. Автор считает, что целесообразно использовать персонифицированные «коммуникаторы», способные метафорически моделировать различные формы естественного «партнерского» общения . Этим обеспечивается «понятность» системы «Пользователь – I-Home», объективно оценить которую помогут методики юзабилити-тестирования (оценка в условиях лаборатории, когнитивный анализ, эвристические методы, основанные на непосредственном участии пользователя).

Совокупность всех этапов проектного процесса, включая определение психофизиологических характеристик пользователя и организацию режимов взаимодействия с I-Home, позволяет создать гибридную среду «Интеллектуального здания». Виртуальная реальность выступает здесь в реальном масштабе действительности в роли своеобразного механизма воспроизведения чувственных «материальных» взаимодействий, в которые включен и сам человек.

Комплексный процесс формирования креативной идеи, создания виртуальной модели и ее тестирования требует от дизайнера уверенного владения компьютерными технологиями, так как при решении мультимедийных проектных задач этапы моделирования и опытного анализа практически не разделены по времени. Новые возможности мультимедиа как среды открытого проектирования подтверждают мысль Фрэнка Ллойда Райта о том, что «машины с нами навсегда» и что дизайнеру следует «использовать это обычное орудие цивилизации оптимальным образом, вместо того чтобы профанировать его, как это делалось до сих пор, воспроизводя с убийственным размахом формы, порожденные иными временами и условиями, которые машина может только разрушить».