摘要：文章以認(rèn)知耦合切入產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)，并依據(jù)其在仿生設(shè)計(jì)中的分類，探究其設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略?；谡J(rèn)知耦合分類，采用文獻(xiàn)研究法、歸納法，歸納總結(jié)出心理空間、交互空間、表征空間這三個(gè)維度，并從這三個(gè)維度分別分析現(xiàn)有關(guān)于產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中的認(rèn)知耦合的研究成果，闡述各維度的概念及所包含的要素，針對(duì)各維度提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略。針對(duì)心理空間的設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略包括核心意象的優(yōu)先性、多重意象的識(shí)別性，針對(duì)交互空間的設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略包括交互認(rèn)知的一致性、功能形式的平衡性，針對(duì)表征空間的設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略包括核心特征的凸顯性、產(chǎn)品形態(tài)的簡(jiǎn)潔性、視覺要素的相似性。文章將認(rèn)知耦合與仿生設(shè)計(jì)結(jié)合運(yùn)用到產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，深入研究基于認(rèn)知耦合的仿生設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知耦合；產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)；創(chuàng)新策略

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2023）10-0-03

0 引言

認(rèn)知耦合是基于擴(kuò)展認(rèn)知理論提出的概念［1］，指用戶的認(rèn)知特征與外在系統(tǒng)相應(yīng)的認(rèn)知特征之間的關(guān)系，通常以狀態(tài)為特征。設(shè)計(jì)中的認(rèn)知耦合，可以理解為用戶通過自身的體驗(yàn)和需求，借助之前使用過的產(chǎn)品，以聯(lián)想的方式與設(shè)計(jì)的產(chǎn)品形態(tài)之間的認(rèn)知互動(dòng)。當(dāng)這種交互達(dá)到一定的耦合水平時(shí)，這種形式的設(shè)計(jì)就在一定程度上滿足了用戶的需求［2］。認(rèn)知耦合理論有助于解決設(shè)計(jì)中用戶與設(shè)計(jì)師在認(rèn)知特征上的匹配問題，從而更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)涵情感的準(zhǔn)確傳達(dá)。

1 理論概述

斯蒂格［3］等于2013年提出交互認(rèn)知框架，任小帆在此基礎(chǔ)上加以總結(jié)，提出認(rèn)知耦合模型。其中，心理空間中影響認(rèn)知耦合強(qiáng)度的要素主要為用戶的認(rèn)知特征與認(rèn)知活動(dòng)，交互空間中影響認(rèn)知耦合強(qiáng)度的要素主要為用戶與外在系統(tǒng)的交互要素與交互行為，表征空間中影響認(rèn)知耦合強(qiáng)度的要素主要為可調(diào)節(jié)的視覺要素，計(jì)算空間中影響認(rèn)知耦合強(qiáng)度的要素主要為用戶與外在系統(tǒng)組成的交互系統(tǒng)［4］。認(rèn)知耦合模型的提出為用戶理解產(chǎn)品情感的認(rèn)知過程提供了可調(diào)節(jié)的途徑。

近年來，學(xué)者將認(rèn)知耦合運(yùn)用到產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中。張阿維等［5］將認(rèn)知過程分為兩個(gè)維度，通過實(shí)現(xiàn)兩個(gè)維度的認(rèn)知耦合，約束其設(shè)計(jì)定位；蘇建寧［6］與陸冀寧等［7］分別從不同視角分析產(chǎn)品造型意象的認(rèn)知耦合，以達(dá)到滿足用戶需求的目的；朱赫［8］、賀改梅等［9］157-162將認(rèn)知耦合分為心理層面與視覺層面，將兩者融入設(shè)計(jì)中以達(dá)到目的；許永生等［10］在此基礎(chǔ)上加以完善，將形態(tài)認(rèn)知耦合進(jìn)一步細(xì)分為生物美感與實(shí)用功能這兩個(gè)方面。綜上，可將認(rèn)知耦合在產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分為心理空間、交互空間與表征空間三個(gè)維度。

2 基于認(rèn)知耦合的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)

基于認(rèn)知耦合的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)的過程中從用戶的認(rèn)知與外在系統(tǒng)這兩方面綜合考慮，通過產(chǎn)品這個(gè)媒介實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的認(rèn)知與對(duì)生物特征的認(rèn)知的耦合，達(dá)到用戶對(duì)產(chǎn)品的期待，使設(shè)計(jì)方案獲得“一次成功”。本研究從認(rèn)知耦合的三個(gè)維度展開，并將其融入產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中，研究設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略。

2.1 心理空間層面

用戶對(duì)生物形態(tài)的認(rèn)知不僅依賴視覺、觸覺和其他感覺器官的功能，還依賴從生理到心理的知覺經(jīng)驗(yàn)，包括感覺、知覺、認(rèn)知、記憶、搜索、對(duì)比、形成、再認(rèn)等一系列思維能力和主觀心理感受過程［11］。人類天生便對(duì)世界上的事物存在感性認(rèn)知。感性認(rèn)知是人對(duì)物所持有的感覺或意象，是對(duì)物在心理上的期待感受［12］。這種對(duì)生物的感性認(rèn)知即用戶心理對(duì)生物特征的意象認(rèn)知。因此，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中的心理空間認(rèn)知耦合本質(zhì)上是用戶通過完成認(rèn)知活動(dòng)，形成生物形態(tài)的認(rèn)知特征，并與設(shè)計(jì)產(chǎn)品的意象認(rèn)知形成認(rèn)知耦合的過程。

2.2 交互空間層面

生物特征除了對(duì)生物形態(tài)的認(rèn)知以外，還有對(duì)生物的特有結(jié)構(gòu)、標(biāo)志性行為等所形成的認(rèn)知［9］159-160。該特征指的是為使產(chǎn)品達(dá)到某種功能，參考分析原生物的功能或構(gòu)造關(guān)系，將其運(yùn)用到產(chǎn)品形態(tài)上，使之具有與生物同樣的功能或構(gòu)造關(guān)系，以滿足用戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求。產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中的交互空間認(rèn)知耦合即將仿生生物的功能或構(gòu)造關(guān)系提取出來并運(yùn)用到產(chǎn)品的功能上，形成相應(yīng)的交互要素。用戶在使用產(chǎn)品時(shí)，接觸到交互要素，并產(chǎn)生交互行為。設(shè)計(jì)通過此類交互方式與用戶對(duì)原生物相應(yīng)的特征認(rèn)知達(dá)成一致，即達(dá)到認(rèn)知耦合狀態(tài)。

2.3 表征空間層面

通過形成心理空間與交互空間的認(rèn)知耦合，設(shè)計(jì)師需要將生物特征中的意象認(rèn)知與結(jié)構(gòu)或功能認(rèn)知通過設(shè)計(jì)與提取的仿生生物形態(tài)特征一并融合運(yùn)用到產(chǎn)品形態(tài)上，生成用戶可觀察到的產(chǎn)品視覺要素，并與用戶相應(yīng)的表征空間認(rèn)知特征達(dá)成一致。此過程即產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中的表征空間認(rèn)知耦合。

3 基于認(rèn)知耦合的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略

3.1 心理空間創(chuàng)新策略

3.1.1 核心意象的優(yōu)先性

基于形態(tài)仿生設(shè)計(jì)，在對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知中，用戶會(huì)通過視覺器官感受產(chǎn)品的形態(tài)，并進(jìn)行識(shí)別，形成事物的主要意象，并與認(rèn)知系統(tǒng)中的心理意象相匹配，生成感知意象［13］。能夠反映產(chǎn)品形象中最核心的生物特征屬性的感知意象，即核心意象。核心意象的優(yōu)先性即通過設(shè)計(jì)使用戶進(jìn)行心理意象識(shí)別與匹配時(shí)，對(duì)核心意象會(huì)優(yōu)先執(zhí)行此過程。

在對(duì)心理意象的識(shí)別和匹配過程中，用戶會(huì)通過檢索自己的長(zhǎng)期記憶，進(jìn)行合理有序的判斷和推理。用戶在優(yōu)先識(shí)別產(chǎn)品核心意象時(shí)，會(huì)聯(lián)想到相應(yīng)的生物原型，從而形成清晰的認(rèn)知匹配。相反，當(dāng)產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的生物核心意象不明顯時(shí)，用戶很難溯源至仿生生物，易造成認(rèn)知歧義和多義性，產(chǎn)生認(rèn)知偏差，從而難以形成認(rèn)知耦合。因此，提升產(chǎn)品形象與生物最核心特征的匹配度，有利于提高用戶對(duì)其認(rèn)知的準(zhǔn)確性。

3.1.2 多重意象的識(shí)別性

產(chǎn)品形象往往是復(fù)雜的，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)通常會(huì)耦合多個(gè)產(chǎn)品形象。因此，用戶在對(duì)產(chǎn)品形象進(jìn)行心理意象的識(shí)別與匹配時(shí)，通常不會(huì)只生成一個(gè)感知意象。多個(gè)感知意象所形成的感知意象組即多重意象。多重意象的識(shí)別性即在設(shè)計(jì)過程中控制所需耦合的產(chǎn)品形象數(shù)目，使用戶在解碼產(chǎn)品形象、識(shí)別多重意象時(shí)更為準(zhǔn)確。

多個(gè)產(chǎn)品形象能賦予產(chǎn)品更為立體的情感，通過產(chǎn)品形態(tài)以信息編碼的形式傳達(dá)給用戶，形成多重意象，引發(fā)更強(qiáng)烈的情感共鳴，以此帶動(dòng)消費(fèi)。當(dāng)基于耦合的設(shè)計(jì)所需的產(chǎn)品形象比較多時(shí)，仿生產(chǎn)品的刺激點(diǎn)會(huì)較多，用戶需要解碼的信息也較多，用戶容易因加工信息復(fù)雜而感到困惑。但是，如果所需耦合的產(chǎn)品形象較少，仿生產(chǎn)品的刺激點(diǎn)就會(huì)減少，這些僅有的刺激點(diǎn)所傳達(dá)的信息會(huì)受到限制，從而導(dǎo)致識(shí)別信息的丟失。根據(jù)接收到的刺激信息，用戶無法對(duì)應(yīng)現(xiàn)有的認(rèn)知特征，導(dǎo)致無法識(shí)別仿生生物、理解仿生產(chǎn)品。因此，適量的意象有利于與用戶建立起易識(shí)別的情感連接，促進(jìn)認(rèn)知耦合的形成。

3.2 交互空間創(chuàng)新策略

3.2.1 交互認(rèn)知的一致性

用戶在認(rèn)知事物時(shí)，不僅通過產(chǎn)品形態(tài)的視覺要素感知信息，還通過產(chǎn)品的交互行為與產(chǎn)品互動(dòng)，并與記憶中仿生生物行為或結(jié)構(gòu)關(guān)系匹配，這種形成感知的過程即交互認(rèn)知。交互認(rèn)知的一致性即產(chǎn)品的交互行為與用戶對(duì)與其對(duì)應(yīng)的仿生生物的行為或結(jié)構(gòu)關(guān)系的認(rèn)知一致，并形成認(rèn)知匹配。

交互認(rèn)知的一致性有利于用戶更為直觀地感受到設(shè)計(jì)師賦予產(chǎn)品的情感信息，快速、準(zhǔn)確地理解它們，產(chǎn)生強(qiáng)烈的情感共鳴。反之，不一致的交互認(rèn)知易造成用戶認(rèn)知混亂，不易準(zhǔn)確地識(shí)別與之對(duì)應(yīng)的生物行為或構(gòu)造關(guān)系。

3.2.2 功能形式的平衡性

功能主義認(rèn)為形式服從功能。然而，在當(dāng)今社會(huì)，功能對(duì)形式有方向性的約束，但不能完全決定其必然的形式［14］。在形態(tài)仿生設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品的功能由產(chǎn)品本身功能及仿生生物的行為或構(gòu)造結(jié)構(gòu)決定，產(chǎn)品的形式由產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)及其所借鑒的仿生生物形態(tài)特征決定。功能形式的平衡性即產(chǎn)品的實(shí)用性與產(chǎn)品的形式性的平衡。

功能是產(chǎn)品價(jià)值的核心，而形式是產(chǎn)品功能信息的載體。隨著用戶消費(fèi)觀念的不斷升級(jí)，產(chǎn)品的情感價(jià)值越來越受重視，功能往往無法簡(jiǎn)單滿足用戶對(duì)產(chǎn)品的需求。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)師要根據(jù)功能與形式價(jià)值的實(shí)際情況對(duì)比來協(xié)調(diào)它們之間的關(guān)系。但仿生設(shè)計(jì)無論是偏向生物形態(tài)還是偏向產(chǎn)品本身的功能，出發(fā)點(diǎn)都是以用戶需求為導(dǎo)向，功能和形式的偏向都是根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求來確定的。過于具象的產(chǎn)品形態(tài)往往對(duì)產(chǎn)品的實(shí)用性有一定的約束，而一些功能要求較高的產(chǎn)品則存在形式感相對(duì)缺乏的問題。過多地考慮功能，會(huì)導(dǎo)致仿生產(chǎn)品對(duì)生物特征的識(shí)別能力較差，形式不能充分傳達(dá)產(chǎn)品的內(nèi)涵特征，無法形成認(rèn)知耦合。因此，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)過程中應(yīng)權(quán)衡功能與形式之間的關(guān)系，減少兩者的沖突，達(dá)到認(rèn)知耦合。

3.3 表征空間創(chuàng)新策略

3.3.1 核心特征的凸顯性

根據(jù)相關(guān)研究，用戶同一時(shí)間僅可關(guān)注有限的事物［15］。用戶通常在感知時(shí)會(huì)更關(guān)注事物重要的區(qū)域特征，即事物的核心特征，而較少關(guān)注其次要特征區(qū)域。核心特征的凸顯性即設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)中體現(xiàn)仿生生物核心特征的區(qū)域在整體形態(tài)中處于更易感知的狀態(tài)。

仿生生物核心特征在仿生產(chǎn)品形態(tài)中的凸顯性，決定了用戶對(duì)該類信息的識(shí)別難度。在表征空間的生物形態(tài)特征提取環(huán)節(jié)，應(yīng)優(yōu)先提取生物形態(tài)的核心特征，將其應(yīng)用于產(chǎn)品的關(guān)鍵領(lǐng)域，即重要的產(chǎn)品造型部位，有利于抓住用戶視覺認(rèn)知關(guān)注點(diǎn)，高效傳達(dá)特征信息，使用戶快速、準(zhǔn)確地理解產(chǎn)品所傳達(dá)的情感。因此，在簡(jiǎn)化仿生形態(tài)時(shí)，核心特征的抽象程度低于次要特征，從而減少特征信息的丟失，達(dá)到突出核心特征的目的。簡(jiǎn)化同一產(chǎn)品的各種形態(tài)設(shè)計(jì)元素所匹配的仿生形態(tài)時(shí)，按照核心特征高提取、次要特征低提取的方法控制形態(tài)簡(jiǎn)化程度。

3.3.2 產(chǎn)品形態(tài)的簡(jiǎn)潔性

在接收仿生產(chǎn)品形態(tài)信息，解碼識(shí)別仿生生物原型，進(jìn)而建立情感連接的過程中，快速識(shí)別仿生生物，理解產(chǎn)品的情感內(nèi)涵，仿生過程應(yīng)提取一定數(shù)量的生物特征，并將其應(yīng)用于產(chǎn)品形態(tài)的主要特征區(qū)域，從而快速吸引用戶的注意力。減少過多特征對(duì)用戶識(shí)別過程的干擾，即產(chǎn)品形態(tài)的簡(jiǎn)潔性。

簡(jiǎn)潔性重點(diǎn)體現(xiàn)在生物特征的應(yīng)用數(shù)量上，應(yīng)用數(shù)量較多時(shí)，信息刺激的呈現(xiàn)超出了用戶的信息認(rèn)知能力，延長(zhǎng)了其識(shí)別的時(shí)間，不利于用戶對(duì)產(chǎn)品內(nèi)涵的識(shí)別和理解。

3.3.3 視覺要素的相似性

由于生存情境不同，所以用戶對(duì)不同的生物有不同的感知和認(rèn)識(shí)。生物形態(tài)是生物生命內(nèi)涵信息的載體，通過形態(tài)仿生設(shè)計(jì)，可以將這些信息賦予產(chǎn)品的形態(tài)，并與產(chǎn)品的視覺元素相匹配。視覺要素的相似性是指生物生命的內(nèi)涵信息與產(chǎn)品形態(tài)的視覺元素相匹配。

不同的生物特性所展現(xiàn)的生物特征必然不同。因此，產(chǎn)品形態(tài)所包含的生物特征視覺要素在某種程度上與仿生生物特征相似。相似度越高，用戶越容易通過仿生生物原型的視覺元素識(shí)別出該仿生生物原型，并在大腦中回想起該仿生生物原型的認(rèn)知特征，從而聯(lián)想到該產(chǎn)品的情感內(nèi)涵價(jià)值，形成認(rèn)知耦合。視覺元素主要包括產(chǎn)品造型、顏色、材質(zhì)等。

4 結(jié)語

本研究采用文獻(xiàn)研究法與歸納法，總結(jié)出心理空間認(rèn)知耦合、交互空間認(rèn)知耦合、表征空間認(rèn)知耦合，研究了基于認(rèn)知耦合的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略，在認(rèn)知耦合框架下提出了7類與產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的條件要素：優(yōu)先性、識(shí)別性、一致性、平衡性、凸顯性、簡(jiǎn)潔性、相似性，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新策略。本研究還有一定的不足，仍存在一些要素未充分考慮，后續(xù)研究可考慮擴(kuò)展研究更多要素及其對(duì)應(yīng)的策略。

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作者簡(jiǎn)介：陳榕（1998—），男，江西贛州人，碩士在讀，研究方向：認(rèn)知耦合。