設計熵和仿生學

04-14

本文是pestwave在TED唐家灣大會上的演講稿，文章提出了設計熵的概念，並闡述了設計熵的測量基準，以及設計熵和互聯網創業的聯繫。

設計的歷史由來已久，遍布人們生活的方方面面。無論是萬里長城，還是B2隱形轟炸機，還是人類基因組計劃，抑或戰爭、拖鞋、疫苗，我們都可以從中看到設計的影子。那麼設計有標準可言嗎？什麼是好的設計呢？如何尋找設計靈感呢？本文將試圖就這些問題給出一些線索，拋磚引玉。

造物主是設計師的開山鼻祖

上帝（依據宗教信仰不同，不同人有不同的造物主，本文以「上帝」為例）用七天時間創造了天地萬物。在那個無法用語言表達的混沌空間、時間裡，上帝設計了第一台「計算機」（也就是人），這台計算機有八大系統：運動系統、神經系統、內分泌系統、循環系統、呼吸系統、消化系統、泌尿系統、生殖系統。

這台計算機的CPU是我們的大腦；內存是我們的記憶；主板就是我們的神經系統；顯示屏是我們的臉；眼睛、鼻子、耳朵、舌頭和皮膚是各種感測器，是這台電腦的輸入設備，通過神經和大腦相連，分別能把看到的、聞到的、聽到的、摸到的傳輸到CPU裡面，經過計算之後再返回運算結果；電源是我們的心臟；有能量輸入系統（口腔）和廢物排放系統（肛門和尿道）；風扇就是體育鍛煉、性生活和說話，可以把整台電腦的散發的熱量散發出去。以此類推。

比起上帝設計的「計算機」，人類設計的計算機簡直就是一個玩具。況且我們在這裡只講述了造物主設計的一台電腦而已。

上帝除了是設計師的開山鼻祖之外，也是唯一的一位創造者。人類的一切設計行為都是在模仿上帝。這一點聽上去似乎有些令人無奈。

設計熵：你的設計有多「混亂」？

熵（entropy）是德國物理學家克勞修斯在1865年提出的一個概念，用來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度，能量分布得越均勻，熵就越大。玻爾茲曼把熵描述成一個狀態函數，簡而言之，一個系統的熵值描述了它所處狀態的混亂程度，熵值越大，系統狀態越混亂。

圖片：維基百科

後來有人把熵的概念引入到資訊理論、生態學和社會學中。

我認為熵的概念同樣適用於設計領域，在這裡不妨稱之為「設計熵」。類比熱熵的概念，把設計熵定義為一個描述設計對象的混亂程度的度量，設計熵越大，設計客體越混亂。設計熵是一個函數，由所設計產品的形式、功能、材料、氣味、顏色、聲音、味道、工藝、成本、環保等因素決定。

舉一個例子，如果有兩張幾乎一模一樣的桌子，只不過其中一張桌子的桌角沒有經過倒角處理，為90度直角，另一張經過倒角處理，為圓角，那麼前者的設計熵大於後者，因為前者並不符合人體工學設計原理。通俗的說後面桌子設計熵低於前者，比前者好。

禁果門事件：設計大爆炸的奇點（singularity）

清楚設計熵這個概念之後，我們來看看設計熵的參照點，也就是說在什麼情況下設計熵最低。

一句話，都是偷吃禁果惹的禍:)人類本可以活得無憂無慮，悠然自得，因為人類的始祖並不知道什麼是美，但悲劇的是有一天他們偷吃了禁果，懂得了什麼是美，什麼是丑，直接導致了「設計」這種行為的發生。人類始祖偷吃禁果的那一瞬間，發生了設計領域的大爆炸，這個世界的設計熵從此不再為零。從此以後，人們知道吃穿住行除了能滿足基本生理需求（功能）之外，還要看上去很美（形式），還要環保，還要可持續，還要經濟。

在禁果門事件之後，就算人類的傑作一切完美，作為一個獨立的系統，和人們息息相關的設計熵也不再為零。人類所能做的就是盡量減少設計熵的熵增，讓世界變得更加有秩序。

什麼是好的設計？低設計熵和仿生學

關於怎樣才是好的設計，不同人有不同的看法。

最著名的要算是德國工業設計大師Dieter Rams提出的十條標準：創新性、讓產品有用、增加美感、解釋產品、不張揚、忠於產品、持久、關注細節、環保、越少越好。

矽谷創業之父Paul Graham也提出過什麼是好的設計：好的設計是簡單的，永不過時的，富有啟發性的，有趣的，好的設計是努力工作的結果，好的設計是對稱的，是模仿大自然的，好的設計能夠複製，好的設計總是成批出現。

有了設計熵這個概念，設計的標準問題得以簡化：好的設計是設計熵最少的設計，也就是最「有序」的設計。那麼什麼樣的設計的熵值最少呢？或者說怎樣才是有序的設計呢？我能給出的最接近的答案就是造物主的設計作品：自然界的生物。通俗來講就是仿生學（bionics）。

仿生學主要是觀察、研究和模擬自然界生物各種各樣的特殊本領，包括生物本身結構、原理、行為、各種器官功能、體內的物理和化學過程、能量的供給、記憶與傳遞等，並藉此提供新的設計思想、工作原理和系統框架。

自然界的生物是上帝留給人類的隱秘線索，通過尋找、研究、模仿這些線索，設計師可以找到最有序的設計，也即設計熵最低的設計。

仿生學的典範之一就是文章一開始提到的電腦。在這裡不再贅述。

設計的目的：以人為本

明確了設計熵的概念和測量基準之後，我們回到現實生活當中，來思考一下設計的目的。在我看來，設計的目的只有一個：以人為本，通過有序的設計，改善人們的生活狀態。

設計與科技創業：設計為王時代的到來

那麼設計與互聯網創業有什麼關係呢？通過參與創建和經營36氪（一個關注互聯網創業的社區）的過程中，我接觸到了大量的國內外的創業公司，我發現成功的創業公司都是一樣的，失敗的創業公司各有各的不幸。那麼成功與失敗的分水嶺是什麼呢？是設計。

硬體方面以蘋果為例，在技術創新方面，蘋果可謂乏善可陳，但蘋果擅長通過工業設計帶來絕佳的用戶體驗，從而把即將步入主流、但還未步入主流的技術帶入主流，進而獲得巨大的商業成功。眾所周知蘋果通過iMac顛覆了PC，通過iPod顛覆了MP3播放器，iPhone顛覆了手機，iPad顛覆平板電腦，下一個很可能就是iTV:)

軟體方面以設計制勝創業公司舉不勝舉，比如剛被Facebook以10億美元收購的Instagram，這個照片分享服務於2010年10月發布產品，長期專註於iOS平台（直到4月才推出Android版客戶端），直到現在你也只能通過iPhone或Android手機查看自己發布的照片。Instagram的團隊只有幾個人，但團隊把精力聚焦在用戶體驗上，憑藉簡潔的用戶界面、精美的濾鏡、和直觀的交互設計在短短一年多時間內吸引了大量用戶，最終取得巨大的商業成功。

互聯網創業正在進入一個設計為王的時代，誰的產品/服務設計更出色，誰的產品/服務設計熵更低，誰就能笑到最後。（完）

原文刊載於設計癖。