道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart):用计算机提升建筑师的工作能力

Conan Xin
Mar 24, 2021

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道格拉斯·恩格巴尔特Douglas Engelbart,1925–2013)在1963年发明了计算机鼠标。他于斯坦福研究院创立了增强研究中心(Augmented Research Center,ARC),并用建筑学中的场景及项目来展望计算机技术的发展情况,思考该技术将来能够给用户带来哪些丰富的体验。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)在1962年为Augmented Human Intellect Study项目撰写提案书时,提出了augmented architect at work(在工作中受到计算机技术协助的建筑师)这一理念。在这个受到美国Air Force Office of Scientific Research资助的研究中,道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)建议通过这样一个项目来提升人的能力,用他自己的话来说,就是“增强人类处理复杂问题的能力,让他更清楚地知道,怎样才能令自己的需求得到满足,并据此拿出适当的解决方案”。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)的系统要比尼古拉斯·尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte)及Leon Groisser在MIT的URBAN2与URBAN5城市设计系统早6年(尼葛洛庞帝在1970年的The Architecture Machine一书中,于参考资料中谈到了Engelbart的这项研究提案)。

道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)当年设想的工作环境与建筑师目前的工作方式其实差得并不太远,而且他从刚刚提出项目规划的那个时候开始,就一直是这样想的。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)觉得建筑师应该有一块足够大的屏幕,同时还要拥有设计与绘图所需的辅助设备以及一台处理工作任务的计算机。他说:“我们想象一下,建筑师是怎样在这些设备的帮助之下完成工作的。建筑师坐在工作站里,面对着一块边长约91.44厘米的显示屏。这款屏幕就是他的工作台,该屏幕由计算机控制。这台计算机可以称为他的clerk(助手),建筑师能够通过一块比较小的键盘以及其他各种设备来与之沟通。假设建筑师要开始设计一幢建筑物。他已经把基本的布局与结构形式想好了,现在,他要在屏幕上演示效果。”建筑师与计算机的关系很友好,他要“仔细指导这位clerk”,以便让后者把自己早前输入的想法给呈现出来。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)写道:“建筑师只需要仔细操作他的clerk,就可以做出一张透视图,以观察陡坡上面的建筑情况与铁路布局情况。各种树木也会留在这套视图中,它们是以符号来表示的。此外,建筑师还能观察到各种用途的连接点……他可以通过鼠标指针来指定自己所关注的两个点,同时用左手在键盘上面快速移动并敲击,这样的话,两点之间的距离及高度差就会随着建筑师的操作而变化。他可以在屏幕右边那三分之一的显示区域中实时地观察到这种变化。”根据道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)的设想,建筑师在与计算机交互的过程中,会收到后者给出的新数据。“建筑物的结构已经起来了,他现在要不断地观察,不断地调整,而且要经常停下来,在计算机上查询各种手册与信息目录,并做出相应修改,以便更好地协调这套结构中的各个部位。”此外,建筑师还可以把各个方面的设计数据输入到计算机中,以分析出大家会怎样使用这幢建筑物,然后把这些信息保存起来,以便与其他建筑师及承包商分享。建筑师用计算机所制作出来的这种设计方案其实是一种原始的超链接原型结构,可以“把隐藏在实际成果背后的想法给体现出来,并让我们知道这些想法是怎样逐渐成熟的”。

简单来说,道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)设想的这种工作方式其实就是后来所说的人机交互。重要的是,这套设想指出了智能的计算机辅助设计系统在其后50年中所要解决的问题。建筑问题是多维的,而且是程序化的,其中要涉及三维空间中的元素,并且要考虑到现实世界中的一些情况(例如建筑物内部的交通拥堵问题)。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)研究的是一种新的计算机程序,他从建筑学的角度重新定义了这种程序,道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)认为,这样的程序应该与特定空间所具备的功能有关。此外,这种计算机辅助设计系统还有一个特点,它拿到用户明确给出的信息(例如用户绘制的设计元素)之后,会暗地执行一些操作,以了解这套设计方案有可能表现出的某些特征,然后把这些特征反馈给用户(比方说,根据恩格巴尔特的设想,建筑师的clerk[也就是他做设计时所用的这台计算机]会把门的开闭方式以及阳光从窗户外面照进来的效果给展示出来)。这些系统本来是给建筑领域设计的,然而其他行业的用户对此也很感兴趣,也想要使用这样的系统来辅助其工作。正如道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)所总结的那样,只要你所思考的是一种“符号化的概念”,就会发现这套系统很有帮助:

将来,我们在解决问题时,会尽可能利用这位clerk(也就是这台计算机)所具备的运算能力来处理数学任务。不过,数学之外的一些任务也可以交给计算机处理,它能够帮助我们操作相关的信息并予以展示,让我们能够更好地对这些非数学的领域进行规划、组织与研究。以符号化的概念来思考的人无论使用什么形式(例如英语、图表、形式化的逻辑或数学),都可以极大地得益于该系统。

最后一句话尤其值得注意。建筑学中的用例经常能够移用到其他情境。道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)的这句话就指出了这一点,而且这也正是本书在讲述相关的历史时所依循的一条主线。无论是构建虚拟的数字世界,还是建设真实的三维空间,我们都会在工作过程中提出一些新的方法,这些方法会启发我们采用新的方式来学习、沟通,并处理信息。

道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)开始在研究怎样用智能设备来辅助人类工作时,之所以选建筑师作代表,可能有两方面原因。一方面,固然是因为建筑师与其他职业相比更需要使用功能强大的计算机与周边设备,而另一方面则在于,这样举例能够更好地显现出计算机在处理大规模的问题时所表现出的功效。尤为重要的是,道格拉斯·恩格巴尔特(Douglas Engelbart)在研究过程中领悟到了建筑学的巨大意义,这门学问能启发我们把整个世界打造得更加美好。

原文:《架构启示录》(“Architectural Intelligence: How Designers and Architects Created the Digital Landscape”)

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