chAIr是一個基于生成網絡(GAN)來輔助藝術家進行更具創意的設計項目，將人類設計和AI設計融合在一起來進行椅子設計，旨在探索這二者在創造方面的合作能力。為了設計出各種富有創意的椅子，它首先需要對已有的椅子設計進行學習。它利用椅子數據集進行訓練，目標是“創造出經典的椅子”。它最終會學習到一個可以生成各種椅子圖像的模型，從而給人類設計師半抽象的視覺提示，他們將這些模型作為實際椅子設計的概念起點，設計出新的椅子。

該項目顛倒了人和機器在設計過程和工業生產中的角色。它利用椅子，這種典型家具來作為設計對象，探索人類和人工智能之間的共同創造力。

設計師一般通過上圖所示的流程來利用AI來輔助設計：

訓練AI創造概念圖-->設計師基于AI草圖進行設計-->制造實物

1.訓練神經網絡

整個項目的核心是利用神經網絡來生成椅子的概念圖。訓練數據集包含了562個20世紀的椅子設計圖。 這一算法主要利用視覺特征進行學習，是個標準的外貌協會，它只從美學角度進行考慮。這就與其他的程序設計方法形成了對比，例如Autodesk的Project dream catcher，是個實用主義者，它針對功能需求優化設計，例如會尋求質量最輕時的最大穩定性。該研究主要使用了DCGAN(deep convolutional generative adversarial networks)網絡模型來進行訓練，這一模型利用卷積的方式實現了生成對抗模型。

DCGAN的網絡結構

該項目的目標不是制造一把功能性椅子，而是為人類設計師創造一個激發靈感的“視覺提示”，為了探索了如何讓機器學習用作藝術和設計工具來啟發人的思維，就像超現實主義的作品，展現的是潛意識，聯想和想象力，而非理性實際的事物。

2.AI生成設計概念圖

神經網絡設計了數百把椅子：有些椅子根本不能稱之為家具，還有許多椅子缺乏作為椅子的結構基礎，比如少了座位或者少了一條腿。而有些設計讓人想起特定的標志性設計，還有一些設計似乎帶有某種特定風格，某個時代或制造方法的烙印。 ??

AI設計的一些椅子

神經網絡試圖從訓練數據的共同特征中創建出抽象的東西(即圖像共同的視覺特征)。所有的訓練圖像都顯示了椅子，但是差別很大。他們的共同之處是帶有20世紀時代風格的標志性設計元素。這讓我們不禁感嘆，人工智能能理解 “經典”并再創經典嗎？！

3.人類設計師

在得到概念圖以后，人類設計師將它們轉變成草圖，并最終制作成為真正的椅子。首先設計者手工繪制草圖，然后將其轉移到CAD（計算機輔助設計）中，以制作出更加直觀和容易理解的3D模型。這個過程既不是簡單地追蹤生成的圖像，也不是將其轉換成傳統的家具。相反，設計者將模糊的設計圖變成具體的椅子，來幫助觀眾看到“想象”中的東西。 ??

左：AI制作的抽象概念圖；右：具象后的素描圖

能在圖像中看到椅子是一個思維發散和調動想象力的過程。它將設計師從慣有的思維方式推向了原本從來沒有考慮過的方向。素描和3D建模等方法彌補了人工智能的不足(例如透視)，并為思維創造了天馬行空的空間。

4.實物構建

基于草圖，項目參與者將四個設計做成了迷你模型。這就面臨著物理定律和材料特性方面的挑戰：如何制造這種關節？這把椅子能站起來嗎？我需要哪些工具？從2D圖像到3D模型的轉換也暴露出了其他問題：之前被隱藏在其他角度沒有展現出來的部分該是什么樣子呢。最后做成的四把椅子，按照現實1:8微縮，使用了輕木，黃銅管和鋁網作為制作材料。

該項目的實施者還利用3D打印制作了一把椅子。然而，印刷模型的獨特美感不適合這個項目。隨著人工智能參與到創作的初始階段中，制造業可以重新回到個性化手工制造的軌道上來。 目前項目方正在尋找合作伙伴，來用該原型制造正常尺寸的家具。

5.意義

在19世紀之前，一個工匠設計師，通常也是一個訓練有素的家具制造者，他可以自己設計并制造出一把獨一無二的椅子。隨著工業革命的到來，設計開始脫離制造過程。工業設計師設計好椅子，生產商根據這個規格量化生產數千把一模一樣的椅子。20世紀后期，計算機輔助設計( CAD )成為設計和優化機器產物的重要工具。

今天，材料和生產方法已經進一步多樣化，但是人類仍然負責創意，而機器負責生產。chAlr項目顛覆了產品設計和生產過程，人工智能的存在不是為了優化或實現大規模生產，而是成為了激發想象力的第一步。

讓計算機參與創造性的再混合可以為設計者節省時間，更重要的是，可以激發新的思維火花，讓人類攀上思維更高的山巔。我們真的不知道靈感來自哪里，要進行奇思妙想把那些以前從未同框的東西擺在一起。我們可以利用人工智能來創造出令人驚訝的、激發人聯想的提示，這種加強版的聯想能力，即便是思維發散的人也難以企及。

經過幾十年的自動化，創造力似乎是人類能夠堅守的最后陣地。ChAIr項目并不意味著要推翻這一點，就像其他實驗一樣，人類和人工智能的聯合創造力可能會進一步拓展我們的創造能力和想象力。