未来的日常用品

唐纳德·A·诺曼

“假如我们身边的物件都是活生生的，那会是什么样子？假如它们能感觉到我们的存在、我们注意的事情、我们的行动，还回应相关的讯号、建议和行动，又会是什么样子？”你想要这样吗？麻省理工学院媒介实验室的教授派蒂·梅斯（PATTIE MAES）希望你会接受。她正在努力开发这样的一个系统。她说：“举个例子，我们正在发明一种技术，当你拿起书本时，书本能告诉你哪些你可能会特别感兴趣的章节……当你抬头看到墙上祖母的照片时，它会更新你祖母的近况。”

“魔镜，墙上的魔镜！告诉我谁是世界上最美丽的人？”白雪公主凶恶的继母询问墙上的镜子这个问题，不管会不会伤害到问话的人，这神秘的魔镜总是说实话。现在的科技都是比较谨慎的镜子，它们深思熟虑，回答的问题也比较简单：

镜子，镜子，墙上的镜子！

这件衣服搭配吗？

明日之镜会做的事，是白雪公主时代的镜子做梦也想不到的。将你的影像分享给亲爱的人，发送到他们的手机或电脑上，让他们点评—下。时髦的魔镜不仅能回答问题，或者将你展示给别人，而且还能改变你的形象，让你看起来瘦一点，或者将新衣服套在你的影像上试穿，这样你就不必费心地真正去试穿就能看到新衣的效果，甚至还能改变你的发型。

棕色和蓝色不适合你。

试试这外套，配这双鞋子。

先进的科技有潜能提升我们生活的乐趣，简化我们的生活，增加我们的安全。只要它们能毫无瑕疵地运作，只要我们知道怎么驾驭它们。

很久很久以前，在那个不同的时代和一个遥远的地方，我写了人们使用微波炉、在家用电器上设定时间、打开或关闭炉具上正确的灶头，甚至开关门时都会遭遇到的困难。那个遥远的世纪是20世纪80年代，那个遥远的地方就是英国，那些人都是普通的成人和儿童，有些没受过教育，有些受了太多的教育。在我的《设计心理学1——日常的设计》一书中，开篇引用一家知名电脑公司创办人兼执行总裁的一句话，他承认自己不知道如何使用公司里的微波炉加热咖啡。

我们正进入一个新时代，日用品越来越聪明。这现象在各方面都可以看到，其中尤以汽车为最。而今日出现于汽车的科技，明日就会出现于厨房、浴室和客厅。智能汽车是世界上各汽车公司为了使汽车各部件驾驶自动化，增加人的舒适和安全而发展出来的。能够自动驾驶的汽车指日可待，现在已经出现了能够部分自动驾驶的汽车。

“智能代理系统”“智慧型住宅…周边环境”（AMBIENT ENVIRONMENTS），这些都是现在大学和研究机构中的多个研究项目的名称。其中包括了一些系统可以帮你选择喜好的音乐、调节室内光线（亮度和颜色皆可），这些方法通常都能改善居住环境，部分为了增加愉悦感和舒适度，部分为了考虑环境问题，比如节能。另外有些研究项目还能监控你吃的食物、你做的活动，甚至包括你交往的对象。

在市场驱动的经济体系下，新的服务不断地被推向公众，这并不是因为顾客有需求，而是因为公司需要增加他们的销售额。我曾经与手机和家用电器的设计者及维修人员谈到这方面的问题。“每个人已经有了手机，”在韩国有人对我说，“所以我们必须想想手机如何提供更多附加服务：比如提醒你见朋友的时间快到了，手机可以用来付账单，能帮助你了解不熟悉的人，能提供行车时刻表，能感受到你的心情并提供建议。”

汽车制造商很久以前就知道，汽车应该是—种流行商品，—段时间后就会过时，鼓励人们买新式样的车型；手机公司也在如此宣传运作；手表被当成珠宝配饰在销售，而不是因为技术；现在冰箱的前门也装上了彩色显示屏（就在冰水分配器旁边），向你显示设计师认为你应该知道的东西。未来，食品包装上会有电脑可以读取的标签，这样冰箱就会知道里面有什么食品，也知道你放进或取出了什么食品。它会知道食品的有效日期、你的体重和节食食谱，并且经常给你提出建议。

未来机器也会越来越喜欢社交，跟它们的主人讲话，还能跟其他的机器聊天。有一家影片出租公司已经能够把你看过的电影和评价，与你的朋友看过的电影和评价相比较，然后将他们喜欢而你还没看的电影推荐给你，用电子邮件通知你。也许你的冰箱会与邻居的冰箱比较—下冰箱内的食品，并向你推荐。娱乐系统会比较你对音乐和影片的爱好，你的电视会比较你和邻居看的节目。“你的朋友正在看《未来总动员》（12MONKEYS），”电视机也许会说，“我也给你转到这部电影吧。尽管他们已经开始了，不过我可以为你从头播放。”

当我们的机器越来越聪明，能力越来越强，沟通越来越娴熟的同时，物品的材料也在进步中。你需要很轻、很耐用，而且置于人体内不会变质，不会对人体产生危害的物质口马？没问题，就快出现这种材料了。你需要容易回收、能够生物分解的环保材质吗？没问题，就快了。你需要弹力材料吗？你需要能展示照片的衣物吗？没问题，快了。雨后春笋般爆发的新方法可以展示艺术品、音乐、照片和声音，并与之互动。感应器能够探测移动，辨认出人和物。新型显示器几乎能在任何地方显示信息和照片。有些东西非常微小（如纳米科技），有些则很大（如桥梁和轮船）。这些材料里有生化的、金属的、陶瓷的、塑胶的、有机的，林林总总，而且—直在开发新材料。

如今，能在自己家中用这些材料制造出新物品。现在的传真机和复印机能把文字和图片印在二维空间的纸上。在不久的将来，我们会看到传真机和复印机打印出三维空间的拷贝。如果你的孩子做了一个很好看的陶土雕刻，你想让爷爷奶奶看看吗？没问题，用三维传真机发过去，然后在老人那里重新复制出来。厨房用具的铰链坏了？没问题，传真一个给你。你也可以自己在电脑屏幕上设计一样东西，然后制造出一个真实的、具体的东西出来。

3D传真机的工作原理是这样的：单独或综合应用激光与多维测量技术，将物体的精确形态进行准确的数字化重构，然后这些数据被传送给接收设备，使用3D打印机将物体重新打印出来。这些打印机有各种各样的工作方式，最主要的方法是分层打印。一层非常薄的物料——大多是塑胶或化学聚合物（POLYMER），有时也用金属粉末——根据物体的数据资料将这些材料层层叠加上去，准确地重构出物体的形状。再使用加热、紫外线之类的手段使之固化，变硬，然后再重复这个过程。endprint

如今，3D打印技术只能在公司和大学中看到，但它们的价钱正逐渐下降，品质也相当好，相信未来这种3D打印机能够走进干家万户。请注意，这3D打印机并不需要从原型实物进行复制，只要能够精确地标出零件尺寸，任何图纸都能够加工。不久的将来，任何人都可以用家用绘图工具设计图纸，然后用3D打印机制造出真实的物品。只要你能画出来，你就能制造。“客人来时，你准备的晚餐盘子不够用，”你的房子或许会说，“所以我自己做主，就打印出了—些花色相同的盘子。”

机器人的进展

机器人出快出现了，这是什么意思？很多专家要你相信机器人已经存在了，能做各种各样的活动，包括健康管理，比如有无遵从医嘱；处理安全问题，提供教育服务、打杂和提供娱乐。当然，机器人也用在生产线上，用于搜救工作和军事目的。尽管在我们谈论普通个人使用的机器人的合理价格，可是大部分所谓的应用还是梦想多于实际，而且它们的可靠性很低，目前只能做示范用。

任何用于家庭中的产品，要成功的话，必须可靠、安全和具备实用性，而且消费者负担得起，那么家里的机器人能做些什么？它看起来会像图1所示的一个人形侍者吗？在家里，或许形式要服从功能。厨房机器人也许被集成在厨柜里，与洗碗机、餐具柜、咖啡机、炉具安排在一起，如此一来，它们可以互相沟通，轻松地来回传递东西。娱乐机器人也许可以做成人形。而吸尘或割草的机器人，当然看起来就像吸尘器和割草机。

要让机器人好好工作可不是件简单的事。它们的感知系统受限于高昂的感应器价格与诠释功能（尤其对普通常识的理解方面），目前仍然是实验性大于实用性。机器人的手臂造价昂贵，而且不太可靠。这些问题限制了应用的可能范围：吸尘和割草？可以。洗完碗分拣？有困难，不过可以做。在家中捡拾垃圾？恐怕难以做到。那么照顾老年人和需要医疗看护的病人怎么样？很多人在这方面努力探索，但我很怀疑能否实现。现在的设备不可靠，也没有多才多艺，更不够聪明。很多所谓的机器人其实不过是人在远程遥控而已。能与人沟通的自主型机器人很难设计。再者，社交沟通，包括沟通所需的共通领域，远比技术方面复杂，狂热的科技迷往往忽略了这些。

机器人未来发展有三个可能方向：娱乐、家用电器和教育。我们可以从现今已有的物品入手，逐步加上人工智能、操控能力和附加功能。招人喜欢的可爱的机器人已经开拓了市场，如已经存在的吸尘机器人和割草机器人。对机器人“ROBOT”的定义也因人各异，通常指的是能够移动的设备，即使一些机器人由人控制。我认为将这些系统称为自主型系统（AUTONOMOUS SYSTEMS）比较合适。我觉得一些智慧型家电用品可以被归类为机器人，如很多自动咖啡机、微波炉、洗碗机、洗衣机和烘衣机等——这些物品通常也比较昂贵。然而很多人不承认它们是“机器人”，因为它们不在房间里移动。

在教育方面，机器人有很大发展空间。已经有一批辅助教学设备为此打下坚实的基础。现在，机器人已经能用迷人的声音大声朗读。像玩具市场上多种多样的准智能动物玩具，它们很可爱并讨人喜欢。机器玩具已经能与小朋友沟通，同样也能辅助教育。为何不用机器人来帮助小朋友学习字母、阅读、词汇、发音、基本算术和基本的推理呢？为何不用来教小朋友音乐、美术、地理和历史昵？更进一步，何必把这科技仅限于小朋友？成人也可以从机器人辅助教学中受益。

这实在是一个值得发展的方向：把机器人当老师——并不是要取代学校，或人与人之间的接触与互动，而是补充加强。妙处在于这些工作都在现在的设备的能力范围之内，它们不需具备移动或精密操作的能力。许多科学家梦想《钻石年代》（THE DIAMONDAGE，OR，A YOUNG LADYS ILLUSTRATEDPRIMER）这本小说里的家教老师有朝一日能够成为现实，这值得挑战。

在这本书里，关于自主辅助系统的所有问题的讨论，对机器人的发展更有所帮助。所谓的“通用机器人”（GENERAL PURPOSEROBOTS）——那些在电影和科幻小说里出现的角色，也面临共通领域的难题。我们如何与它们沟通？两者之间如何协调活动才不至于彼此牵制阻碍？我们如何指挥它们？我猜想，有一天它们终于出现时，还是很难与我们真正地沟通：它们会接受指令（如清扫房间，收拾用过的碗盘，递送一杯饮料），然后就转身去做，让人们去适应它们的习惯，不要影响它们工作。

智能家居用品，像吸尘器和割草机器人，只不过是特殊用途的机器人（SPECIALPURPOSE ROBOTS）。由于它们的本领不多，只能为主人提供有限的服务，所以两者之间的沟通就不成为问题。因此，我们知道能有什么期望和如何与之沟通。对这些设备来说，沟通互动所需要具备的“共通领域”，包括彼此双方了解它们依据设计所能执行的任务，它们能力的长处和短处以及它们的工作环境。所以，比起通用机器人，人与特殊用途的机器人之间更容易沟通，存在更少的误会。

机器人曾经被有效使用于危险或不容易到达的地方，像火山的内部、污水管道、火星或月亮的表面。它们很适合在意外事件、地震或恐怖袭击之后，评估破坏程度和搜寻生还者。然而，这些并不是经常发生的事，而且在这些应用场合，费用不是关键问题。尽管如此，这些特殊的应用也正在要求我们把成本降低，让更多的人能用到这些设备。

最后，即将出现另一类机器人：能够彼此沟通互动的机器人。汽车之间已经开始互通音讯，还能与公路通讯，以便改变车道和与十字路口信号灯同步。不久的将来，汽车会让餐厅知道它们的位置，以便餐厅建议菜单给乘客。洗衣机与干衣机开始讨论，让干衣机知道有什么样的衣服需要烘干和使用什么样的烘干设定。在美国，普通家庭的洗衣机和干衣机是分开的，有一天，说不定衣服可以自动从洗衣机送进干衣机（在欧洲和亚洲，一部机器经常可以做两样工作，在二者之间转换传递就没有这么麻烦）。在饭店和家里，用过的碗盘会自动送进洗碗机，洗干净后，自动送到餐具柜。家用电器会自行协调它们的操作，以控制运行的噪音，并选择在巅峰期后推迟使用以降低能源成本。endprint

机器人正在发展，当它们到来时，我们也将面临我在这本书中提到的一些问题。刚开始时它们是玩具、娱乐用品和简单的小宠物。然后，它们变成同伴，为我们读故事，教我们阅读、语文、拼音和数学。它们让我们能从远方监控家中状况（探视老人）。而且，不久我们的家居用品和汽车会成为智能通讯网络的一部分。特殊用途的机器人在数量上、能力上和所能执行的工作种类上都会增加，通用机器人将在几十年后最后一个出现。

科技易改，人性难移——真的吗？

学者们一向相信科技易改，人性难移，这已是老生常谈。人类的自然进化过程非常缓慢。此外，甚至是个人的行为改变得也很慢，这种天然的保守性减弱了科技对人类的影响。虽然科学与技术的发展日新月异，人类的行为和文化需要数十年才稍有变化，生物的进化已历数千年。

但是，如果科技的改变不仅影响到我们的人工制品，而且影响到我们人类本身，那么会怎么样？要是我们身上植入仿生增强装置或进行基因改造呢？现在，我们已经在眼睛中植入人工晶体，在耳朵中植入助听器，很快也会给盲人植入视觉增强系统。一些手术已经能使眼睛的视力超乎一般正常眼睛。即使对普通人的日常生活来说，移植手术和生物性增强装置已经不是科幻小说里的梦想，而逐渐成为事实与现实。运动员已经能通过药物和手术改变他们天生的能力，增强脑力的方法还需要太久吗？

即使没有基因设计、生物奇迹或是手术，人的大脑也会因为经验而改变。伦敦的出租车司机就因为他们对街道的熟悉而闻名，经由多年开车的训练，据闻他们大脑中海马体（HIPPOCAMPUS）的尺寸会增大，因而可以记住诸多细节。然而，不仅伦敦的出租车司机如此，很多专家在与他们的专长相关的大脑部位都特别发达，经验会改变大脑结构。证据显示，形成—种习惯，譬如长时间练习乐器演奏，用手指操作手机或其他手持设备等行为都会影响到大脑。

儿童从小接触新科技，长大了会不会发育出不同的大脑？多年来我经常被问到这个问题，通常我会答复说，大脑由生理结构决定，我们的经验不会影响进化。好了，我说大脑的生理结构不会改变是对的，现代人剐出生时的大脑和几千年前几乎没有差别。然而我也犯了错，经验会改变大脑，尤其当儿童具备长时间持久的早期经验。

运动使肌肉强壮，心智活动增进大脑的区域功能。但由于学习和训练带来的大脑改变不会遗传，就像因为运动使肌肉强壮不能遗传给下一代。然而，由于科技越来越早地进入年幼孩童的生活里，一定会影响他们的反应、思考和行为方式。他们的大脑会因而从小就发生改变来配合这些新技能。

还有很多可能的改变。生物科技正在缓慢而不可阻挡地发展，也许会使用体内植入装置增强知觉、记忆甚至体能。未来的人们也许会不满意他们的自然生物体。有些人坚持改变，有些人坚持反对，争斗不可避免。科幻小说将会成为科学事实。

当我们往前迈进时，社会需要解决所有这些改变对个人和社会造成的影响。设计者正处于这些顾虑的前线，因为正是设计者将概念转换为现实。现在，比以往任何时候，设计者更需要了解他们的行动会带给社会什么样的影响。

顺应我们的科技

科学在发现，

工业在应用，

人类在适应。

——1933年芝加哥世界博览会题词

人类在规划，

科学在研究，

科技在配合。

——21世纪以人为本的设计箴言

在我的书《让我们更聪慧》（THINGSTHAT MAKES US SMART）里面，我强调科技应该配合我们，而不是1933年世界博览会提倡的人要适应科技。自从1993年我写了那本书之后，我的想法有了改变。当然，我也希望机器能够配合我们，总而言之，毕竟机器的能力还是太有限了。它们僵化死板，而我们人类灵活多变、能适应，更有改变的能力。我们既可以接受科技，也可以离它而去。

宣传“必须配合机器”的危险是：有些设计者和工程师将这句话断章取义，认为他们有自由，想怎样设计就怎样设计，一切为了机械效率以及设计、工程和生产方面的方便而设计。这句话不应成为不良设计的借口。我们一定不能顺从不良的设计。

我们需要尽可能做最好的设计，为人们设想的设计，遵从所有以人为本、以活动为中心的优秀设计原则，根据本书所倡导的设计原理进行设计（设计原理摘要出现于第六章）。尽管在最佳状况下，用最优秀的设计师做最好的设计，机器的能力还是有限。它们仍然是缺乏弹性、刻板并需要人照料。它们的感测能力很有限，它们的能力和我们不同。再者人与机器之间在“共同领域”上存在着难以跨越的鸿沟。

谁会想到我们竟然需要向机器解释自己的意向？可是，我们有必要这样做。我们必须向车子说自己真的想左转。有一天，我们不得不告诉吸尘器，“请现在不要清理客厅，谢谢你。”我们还会通知厨房，现在肚子饿了，想吃东西，请准备一些食物。我们也可以告诉音乐播放器，自己要到外面跑步，请挑选适合我们跑步节奏的音乐。

如果机器了解我们的意向，就像我们了解机器的意向，那事情就好办多了。然而，再次重申，因为机器的智力有限，因此人只好负起沟通的重任。这彼此间的适应对两者都会有好处，就像在家里或公共场合为残障者建设的无障碍设计，对大家都有益处。

我们必须记住，人配合科技并不是新现象。自从人类使用第一个工具起，出现的每一样新工具都会改变人类的行为。在19世纪，我们为马车和汽车修路。在20世纪，当电力代替煤气，我们在家中布线，为了将卫浴设备移到室内而铺装管道，为电话、电视和后来的互联网安装管线及插座。到了21世纪，为享受机器的便利，我们需要改造自己的房子。

在21世纪，很多国家正巧面临人口老龄化的问题。人们需要改装居室和建筑来配合家中长辈或自己。也许他们要加装电梯，给入口增加斜坡，将水龙头和门的球柄改成把手，拓宽走道方便轮椅出入，电灯开关和插头需要放到容易操作的地方，厨房料理台、水槽、餐桌等的高度需要重新调整。有趣的是，当我们为了老人生活方便而采用机器帮助时，这些改变同样能带给机器便利。为什么？因为机器也和年老的家庭成员一样，它们的活动能力、灵活性以及视力有类似的限制。endprint

也许有一天我们会面临两个互相对抗的智能系统：你的冰箱诱惑你多吃些东西，但体重计坚决反对你吃；商店引诱你购物，但你手机里的个人助理在反对；甚至你的电视和手机合伙对付你。不用担心，我们可以反抗。未来，你的个人智囊会提醒你，它们或许就置身于同样推销另外—双鞋子给你的电视或电话里，“不，”一个乐于助人的系统说（如图2），“拒绝交易：你已经有很多鞋子了。”但另外一个系统会说：“同意，你还需要一双新鞋去参加下星期的正式晚宴。”

设计科学

设计：有计划地改变环境来满足个人和社会的需要。

各行各业都触及设计，不管是艺术或是科学，人文或是工程，法律或是商业。在大学里，一般认为抽象的理论比实用性还要重要。而且，大学里把学科分成独立的院系，人们主要在他们自己狭小的领域内交流。这种学科分类有助于在狭窄的知识领域里培养深入研究的专家，但不适合发展跨学科的通才。虽然有些大学试图克服这个缺陷，设立新的、多元化的课程，然而这些新的科目很快又发展成一门独立的学科，而且一年比一年更加专业化。

设计师必须是跨学科创新的通才。也能够在必要时，邀请各行专家来参与他们的设计，确保各部分设计合理可行。这是一门新的学科，与传统大学里院系的训练不同，有点像裔学院的训练方式。例如，商学院将学生训练为通才，能够了解一个公司里面各部门的运作和功能，能够领导各个部门的专业人士。也许设计系应该隶属于商学院才对。

现在，设计以艺术或手工艺的方式被传授和应用，而不像科学，通过试验验证已知原理，并且发展出新的理论方法。当今大部分设计学校都用师徒式的训练方法教学，学生和初入行的专业人员在导师和师傅的监督下，在工作室和车间练习新的手艺。这是学习手工艺的好方法，但不适用于一门科学。

现在正是发展设计这门科学的好时机。毕竟，我们已经从很多相关学科，像社会科学、艺术、工程学和商业等，知道了很多关于设计的原则。工程师至今已经尝试着应用正规的方法和计算程序优化设计上的机械及数理方面，可是他们忽略了社会和美学需求。另—方面，艺术界强烈反对被系统化，认为这样做会破坏设计的创造性。然而，当我们朝向智能系统的设计时，绝对需要严密的设计。它不是工程师那种冰冷客观的原则，相对设计里更重要的方面，这种要求仅仅关注设计中能够衡量的东西。我们需要一种设计的新方法，能够将商业与工程的精确与严密和社交、艺术的美学等结合起来。

智能机器的兴起对设计者的意义是什么？过去，我们必须考虑到人如何与科技互动。现在，我们还要考虑到机器的观点。智能机器一定需要互动、共生与合作，无论对象是人或是其他智能机器。这是一个新的领域，过去的知识无法指导我们，尽管我们已经有了许多听起来像是可以满足我们的需求的学科名称，比如互动设计（INTERACTIVEDESIGN）、监督控制（SUPERVISORYCONTROL）、自动化设计（AUTOMATIONDESIGN）和人机交互（HUMAN-MACHINEINTERACTION）等，但在这方面的研究其实还很少。认知心理学已给了我们很多知识，可以作为一个开端。人因工程及人机工程学（ERGONOMICS）方面的应用领域也已经提供了很多有用的研究和方法。我们需要以此为基础，继续往前。

未来的生活会给我们的设计增添新的需求。过去，我们只不过在使用产品。未来，我们与产品一起共事，比较像合作者、老板，有时又像服务员和助理的关系。我们指导和监督机器的情况会越来越多，同时我们自己也被机器管理和监督。

发展智慧型的自主机器不是未来的唯一方向。我们未来会住在虚拟世界（VIRTUALWORLDS）里，通过人工虚拟环境毫不费力地神游各方，与投影出的阿凡达影像漫谈，说不定都难以分辨出虚拟和真实的世界。由于全球化的社交行为，还有以假乱真的虚拟新经验、新世界，人们的娱乐方式也会发生很大变化。

一些实验室里已经在研究三维空间的呈现，如何在房间的地板、墙壁和天花板投射出动态世界的细节影像，如图3。这是个非常神奇的体验，有助于教育和娱乐。不过请注意，这是—种共享体验，几组人可以在一起探索，图例体现不出这种神奇的体验。这未来的世界让人心驰神往，同时具有教育和娱乐上的功能。

我们已经来到令人困惑又十分精彩的时代，危险又有趣的时代。在本能上令人兴奋，在行为上令人满意，在意识上令人快乐。或许，我们现在还没有达到这一步，成功地实现这些期望有赖于未来产品的设计。endprint