淺析感性因素與工程技術的關系

摘要:本文在討論的感性可測量性主要思想并不是否認人文社科知識傳統研究方法的正確性,而是適應現代科學技術的發展而提出的工程技術解決感性問題的一種方法,其主要方式是采用現有的一些技術手段和科學思想解決感性問題在模糊性方面的問題,其依據為感性工學、統計數學和現代數字技術的發展。
關鍵詞:感性 工程技術 模糊數學


0 前言

經典的工程技術理論研究在感性因素方面往往有意回避或者作出一定的假設,但隨著社會科學技術的進步以及人們對于控制過程的精確性要求的提高,感性問題成為不可避免或者不可或缺的內容。

如何在感性的不確定于非邏輯方面應用現代技術模擬和實現可控制性成為工程技術研究方面的一個難點,而針對于設計思考中的方法問題由于長時間內無法采用工程技術解決,因而人們在設計學科方面的研究也多停留在形而上的思辨方面,“設計不可控”似乎成為設計學科不言的定律。

當然,也并不是沒有人在這方面展開分析和研究,不過應該承認,我們在這個領域還顯得較為稚嫩和初級,如何在人文學科與技術學科方面建立起自由通行的一座橋梁,應該是未來技術人文科學的重點,可能這個過程比較漫長并且充滿荊棘。

1 感性的可測量性

1.1 感性的含義

感覺從人類認知的角度分析,是正常的人建立在完善的心理和生理基礎之上的對于客觀事物的主體性認識,并將這種認識通過大腦的反應上升到人的主觀體會的過程,在這個過程中既包含著非邏輯性的表象認知,同樣也包含著邏輯性的內涵性思考。

對于感覺的分析,我們既不可以否認其非邏輯性的存在,同樣,邏輯過程也包含在其中,例如:我們在對冷熱的評價時經常提到“我感到這個杯子很涼”,分析這個結論的過程發現:
1). 這是一個感性過程,同樣在一定程度上為個體感受;
2). 涼與熱只是比較詞匯,在這個過程中存在著比較意義上的程度問題;
3). 很涼說明了杯子的涼的程度,模糊性的定性評判。

那么,非邏輯性體現在感覺意義上的差異性,即這只是你自己的感受,能否說明他真得很涼或者說明它是涼的,可能如果換一個人或者換一個環境而言,它確實熱的。同樣,邏輯性體現在,涼與熱是一個比較,也就是講,這個人在對于兩這個感受形成之前肯定存在一個涼與熱的標準,通過觸覺感受,而明確了他在比較意義上的冷熱程度,因而,從這個意義上講邏輯性顯得就很重要了。

對于感性而言,是在對于感覺的主體人的思維基礎上對與客體所描述出來的基本屬性,其表達是主體性的,但對象是客體性的,由此可以認為,感性是對于思維主體的一種客觀屬性的描述,是對客觀事物物化行為的主體性認識。

1.2 感覺是感性的第一表征

感覺應該屬于思維領域的一個重要內容,由于感性是感覺對于描述對象所形成的語意情態表述,而且是最直接和最為明確的表達,因而我們認為感覺是感性的第一表征。

長時間來,人們在這個領域的認識是相互矛盾和相互混雜的,即感覺就是感性,既是對物的客觀屬性的客觀性體現,或者認為,感性就是對物的主體性描述,非此即彼的群體性認識,使得我們對于感覺和感性的認識存在很多的爭論,其中爭論的焦點為:感性的可測量性、感性的研究方法與研究手段、感性的是否存在客觀性等,這使得它成為理論的禁區,所以對于感性的研究大都停留在哲學和思想領域的層次上,其中表現在“美學”研究方面尤為嚴重,定義說明定義,權威解釋權威的論證方法比比皆是。

1.3 感覺的個體差異性與群體的統計一性的辯證關系 DOLCN.com

研究感覺問題,我們必須了解到個體差異性,所謂個體差異性主要表現在,對同一個事物或者事件,每個人的評價和認識存在差異性,以往我們從哲學上認為這是世界觀和人生觀以及所采用的方法論的差異所致,從宏觀上看這樣解釋是可以行得通的,但在微觀角度,我們即便有相同的人生觀和世界觀,采用同樣的方法論,其差異性依然存在,這使得我們很難解決的一個問題,同樣,通過一定的教育和所謂的引導可能依然無濟于事,因而,我們不得不去思索產生差異性的其他原因。

從客觀角度分析,差異性產生在每一個個體的心理和生理的差異以及成長階段和所處環境的差異,其中心理和生理差異,可能在形成完整思維過程中就出現了,在研究上通過比較分析和觀察應該發現其中的差異性產生的客觀性原因的,比如,有的人害怕黑夜,這可能由于在成長過程中受到過關于黑夜的語境描述而使其產生恐懼的心理,或者由于自己的經歷有過類似的黑夜恐懼的過程,如果跳出這些方面的原因,也可能從進化論的角度分析能夠得出觀點,不管如何,其中的差異性存在于這些方面的原因,都應該存在客觀性的事件作為支撐,平白無故的產生差異性應該屬于“變異”(生物學名詞,指的示生物在進化過程中的與原來的群體出現非統一性)的范疇,而生物學家也在積極而努力的研究“變異”產生的機理,所以講,差異產生的原因應該能夠在客觀性方面取得證據。設計在線.中國

2 現代工程測量和計算機模擬技術為感覺的測量提供了依據

依據這種技術廣泛的作為刑偵手段的測謊儀就是建立在對于這些問題的理論研究基礎之上的。

而且隨著技術的提高,與基礎理論研究的深入,對于感覺問題的解決會越來越準確和精確。

同樣,現代計算機模擬技術也為感覺的測量提供了依據,對比我們以往實驗手段,計算機模擬技術能夠更為直觀和準確,例如我們曾經做過的一個試驗,即汽車在駕駛過程中遇到障礙物的碰撞過程中的反應速度與駕駛室色調關系的測試問題,不可能真實的采用實際的測試,所以計算機模擬的手段就被廣泛的應用,充分利用模擬駕駛室,操縱機構,計算機視頻系統,信號傳感器和計算機模擬軟件來完成,能夠得到一定的室內色調與反應速度之間的定性與定量的關系,這都可以在實際應用中作為汽車內是提供參考。

2.1 控制論

控制論是“關于在動物和機器中控制和通訊的科學”,是自動控制、電子技術、無線電通訊、神經生理學、心理學、醫學、數學邏輯、計算機技術和統計力學等多種學科相互滲透的產物。控制論的奠基人是維納,他于1943年在《行為、目的和目的論》中,首先提出了“控制論”這個概念,第一次把只屬于生物的有目的的行為賦予機器,闡明了控制論的基本思想(摘自維基百科)。

隨著對于控制論理論與實踐的發展,人們對于行為目的的控制大大加強,這些理論相互滲透,成為很多學科在解決邏輯關系方面提供了一條途徑,雖然我們認為控制與被控制之間的反饋問題現有數學工具還不能完全解決,但是,在行為與目標之間的可預測性大大加強。

控制論在感性問題中的應用,現在研究還處于基礎和初始階段,如何提高對感性問題的非邏輯過程擬和是控制論感性研究的難點和拐點,因為感性問題在一定程度上屬于模糊數學的研究的范疇,非線性非邏輯性表現很強,如何采用邏輯關系和線性手段模擬階段性的表征一直是個相關引入控制論學科研究的重點,而感性問題似乎表現得更為強烈,所以有的人認為,采用控制論來研究感性問題在一定程度上是癡人說夢,不會有結果的。當然我們認為,雖然我們無法完整的到達真實的感性問題的內核,但至少在現象的表面與初始條件可以架起一座有價值的橋梁,盡管這座橋梁顯得有些突兀。

2.2 計算機的模擬仿真

通過計算機模擬或者計算機模型來模擬一個特定系統抽象模型的計算機程序或過程。這些技術建立在離散數學基礎之上,同樣也面臨著非邏輯過程和隨機問題研究問題,在這方面,計算機的模擬技術日臻完善,在某些特定的方面計算機模擬以可以達到應用的程度。

例如自然狀態的色彩是一個連續的過程,本質是光波被物體吸收和反射形成的一個自然過程,現在計算機在模擬中已可以達到64位的色彩來逼近真實自然,實際上這就是一個很成功的例子說明計算機模擬真實的強大能力。

在人工智能方面,計算機模擬更顯示了獨特的作用,現代的人工智能在解決思維方法、自學習能力、和智庫房面也取得很大成就,人工智能是一個很好的用來說明計算機模擬真實的例子。

2.2.3 現代數學工具的發展 設計在線.中國

數學分為初等代數、高等代數、幾何、拓撲學、數論、概率和數理統計等內容,而這些內容一般認為是建立在集合論的基礎上。通過一組對象確定一組屬性,人們可以通過說明屬性來說明概念(內涵),也可以通過指明對象來說明它。符合概念的那些對象的全體叫做這個概念的外延,外延其實就是集合。從這個意義上講,集合可以表現概念,而集合論中的關系和運算又可以表現判斷和推理,一切現實的理論系統都可能納入集合描述的數學框架。

經典集合論只能把自己的表現力限制在那些有明確外延的概念和事物上,它明確地限定:每個集合都必須由明確的元素構成,元素對集合的隸屬關系必須是明確的,決不能模棱兩可。但是,在客觀世界中還普遍存在著大量的模糊現象。雖然以前人們回避它,但是,由于現代科技所面對的系統日益復雜,模糊性總是伴隨著復雜性出現。

更由于人文、社會學科及其它“軟科學”的數學化、定量化趨向把模糊性的數學處理問題推向中心地位,這中間當然也包括設計的數理化問題。1965年,美國控制論專家、數學家查德發表了論文《模糊集合》,標志著模糊數學這門學科的誕生。

在日常生活中,經常遇到許多模糊事物,沒有分明的數量界限,要使用一些模糊的詞句來形容、描述。比如,比較年輕、高個、大胖子、好、漂亮、善、熱、遠……。在人們的工作經驗中,往往也有許多模糊的東西。例如,要確定設計是否“好”,其模糊信息相當普遍。這就需要一定模糊數學來思維和判斷。

我們發現,其實解決現代感性測量問題的關鍵還是因為數學工具的發展,由于建立在經典集合數學基礎上的數學分析手段,使我們在模擬自然的非線性和非邏輯問題方面顯得軟弱無力,而作為一線曙光的模糊數學的發展還處于分形等基本問題的研究上,鮮有長足的發展,進而在實現真實反映感性問題的推理環節出現空缺,致使我們對于工程技術解決感性問題無法或者不敢涉足,影響了這個方向的發展。

當然,這些客觀問題與相關的難題有待于解決,但是,也應該看到在我們設計界已經被注意到,考察近年來國內關于數學問題應用于設計方面的研究已出現倪端,例如有人在研究分形技術對于設計的影響以及分形形態創造的計算機形態的應用問題,可以預見在不久的將來,我們肯定會有所收獲。

3 實現感性測量的準確性和還原性必須有測量的標準

我們在討論感性測量的時候,肯定要求測量的準確性和還原性,這就是說要實現感性的量化與感覺的一致性,為了實現這種結果,就必須確定一定的測量標準,這些標準要求準確度提高模糊度降低,而且標準的層次明確,中間不存在非確定性。顯然這是很困難的,但由于現有的計算機都是建立在二值邏輯基礎上的,它在處理客觀事物的確定性方面,發揮了巨大的作用,但是卻不具備處理事物和概念的不確定性或模糊性的能力。要達到這種模擬真實的程度,現階段只能采用細分標準的手段,即將測量標準盡量細分,無限逼近真實的分段,可以擬和成一個連續的過程,同時增加邏輯分段點的準確性,即精確的表達該段的“語意”,采用將離散化問題邏輯化的過程,通過一定的邏輯規律判斷感性的真實外延。

由此可以發現,這中間存在一個矛盾,即簡化與復雜的悖論,我們試圖簡化感性的復雜,但帶來了處理問題的復雜化,即本來要使得模糊問題簡化為一個邏輯的數學模型,而得到的確實是一個相當復雜的形式,顯然這不是我們所預期的目的,因而,我們可以采用諸如優化等數理分析手段,取得分段過程中的概率最大化,進而加權平衡這些算子,得到一定方向性語意,這在確定一些定性問題方面一般可以達到預期分析目標。

例如采用VTs方法來判斷多方案的設計感覺方面我們曾做過有益的嘗試,并取得一定成果(論文:“語意描述”研究在產品形態設計中的應用.包裝工程.2006第4期有較詳細介紹)。www.jrujao.cn

4 結論

在傳統的設計研究中,思想、感覺、審美等人文主觀性的概念是不可以測量的,主要是因為測量過程需要的幾個要素不具備,例如測評的語意準確化、量級標準化和評價主體的非主觀化等。因而,感覺的評判只是停留在定性和定向的解析和確認之上,沒有形成所謂的科學性和客觀化的過程,這與工程技術的發展和現代計算機技術的普遍要求所不相適應。

社會學主要研究相對現代尤其是當代的人類社會行為,從過去主要研究人類社會的起源、組織、風俗習慣的人類學傾向變為以研究現代社會的發展和社會中的組織性或者團體性行為的學科,在社會學中,人們不是作為個體,而是作為一個社會組織、群體或機構的成員存在。由社會群體具有一定同一性認知,感性的同一性應該與社會的群體統一性有著邏輯關系和聯系。

在對于測量標準的形成依據的研究方面,我們認為社會學是標準形成的重要來源,在前文的介紹中,社會學如果從客觀方面研究的話,實際上可以形成一定的認知模型,這些人制模型的邏輯關系也應該是穩定的,而且在一定程度上可以認為是單向的,因而我們在測量標準方面可以作為依據,因為感覺來自對自然認識的理性判斷,而自然和社會又有著密不可分的關系,這些內在的邏輯性構造了感性存在的基礎,測量標準顯然要從這些方面重點挖掘。

通過對現代設計研究的深入,尤其是在設計心理學、設計社會學以及人機工程學、感性工學方面的研究成果,同時,伴隨著現代計算機技術、人工智能和數學方法的進步,在感性的思維與理性邏輯方面的鴻溝應該能夠被逐步縮小,甚至填補。


作者:李月恩 (山東建筑大學 機電學院 濟南 250101)
以上選自李月恩《感性工程學》第二章。