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HCD：《医养环境设计》杂志
赵：赵  超清华大学美术学院教授

       当今时代，人工智能技术炙手可热，但这一技术究竟如何才能更好地为人类所用？清华大学美术学院教授赵超指出 ：“设计就是从人文的角度出发，通过对技术的整合式创新，为人类社会的包容性可持续发展服务。”为了深入探讨人工智能技术与设计之间的关系，《医养环境设计》杂志对赵超教授进行了专访。
医疗机器人设计

HCD：请问您从事过哪些关于人工智能方面的设计和研究工作？
赵：在国际上，人工智能技术正在逐渐影响各个行业。医疗体系的未来是智能化的时代，将来不管是医院空间、治疗手段，患者和医疗体系中的利益相关方的互动方式，都要靠AI人工智能来支撑。设计解决的是人与技术、人与环境，人与服务系统之间的关系问题，而我从事的研究也是基于这样的角度去探讨技术如何进行创新应用的，因此，我认为，在此过程中，人工智能技术作为重要的技术载体，将会为人性化设计带来全新的视角和解决问题的手段，所以，我是从这样的维度对人工智能技术进行研究应用的。
       通过设计，让医院中的患者、医生、护士、家属等医疗利益相关方彼此之间的互动更加人性化，让他们有更好的就医、工作、护理、探视体验，设计的职责就是将人工智能这类先进技术有效地、适合性地嵌入其中。我们会研究医院里的所有流程，比如急救、住院、ICU、会诊等不同场景、不同过程，仔细研究其中存在的问题，然后利用人工智能技术优化服务流程，帮助医务工作者快速、高效地开展医疗活动。
目诊仪设计

HCD：国内外医疗机器人的应用和研究现状如何？
赵：从人工智能的设计应用角度来看，国内外起步差不多，但国外整体医疗体系构建比国内要完善，目前我们还没有看到国外从设计角度在医疗领域应用人工智能十分成功的典型案例，大家都还处在探索的早期阶段。
       在国际上，一些医疗机构还在从事“艺术治疗”，引导患者进行艺术欣赏和艺术创作，从而借助于艺术的沉浸式体验和审美活动，对疾病进行软性干预和治疗。在未来“大医学”的构建过程中，艺术治疗逐渐与临床治愈等医疗手段相互支撑，互为补充，让人从生理到心理，实现全人全程的系统康复。中国的传统医学在这方面有些积淀，只是没有进行系统而科学的研究和转化。近年来，我们在该领域做了一些工作，借助人工智能将中国传统医学和西医的循证方法结合起来进行设计创新，我们利用大数据，通过机器学习，弥补医生诊断过程中经验判断、主观决策、片段学习中存在的潜在弊端和弱点，从而设计创造出了一系列全新的智能化健康检测方面的产品和服务。

HCD：请介绍一下您将人工智能和设计结合的案例。
赵：我国传统医学理论认为，人的眼白不同区域的色斑对应人体不同脏器的健康状况，中医目诊理论就是通过观察眼睛每一个区域的色斑状况来诊断疾病。然而，中国传统医学长期积淀下来的经验和智慧往往都是通过师傅带徒弟的形式代代相传，而且这种传承因每个人悟性的不同而有不同的结果，导致中医没有与现代医学的实证主义科学精神有效并轨，这就制约了中国医学的可持续发展。针对上述问题和挑战，我们整合人工智能技术、影像技术、中医目诊理论等一系列知识、方法、工具，设计了一种家庭智能眼相诊断设备。人们在家中使用这台设备，只要按照它的语音指令，扒着自己的眼皮，利用该仪器对眼睛拍摄四张照片（向上下左右转动眼球，各拍一张眼白的照片），通过与机器里储存的眼相疾病大数据进行比对，就可以对患者的疾病进行诊断，并给出治疗方案。
       例如，如果某位患者的眼白某处出现色斑，设备将拍摄的照片与大数据存储的病例库进行比对，就能够迅速准确地判断出患者的病灶，并实时打印出诊断报告，实现家庭端的快速诊断。我们将这种检测结果与该患者在体检中心借助于医学方法进行诊断的结果进行比较研究，发现其诊断的相同或相似的概率在90%以上，这足以说明这种创新探索的未来应用前景无可估量。
       现在这个仪器的体积还比较大，与电脑主机近似，我们正在积极想办法将目诊仪做得更小，设计成可穿戴设备，让其更加小巧时尚，甚至能够和手机结合，真正实现健康随时随地检查，它还将成为一个综合的移动终端，不只具有健康检测的功能，还提供安全监控和危机报警等服务，随时提示人们去医院进行系统的检查和治疗。
智能艾灸床设计

HCD：除了目诊仪，您结合智能技术进行设计的案例还有哪些？
赵：现在老龄社区一般都用艾灸床进行理疗，通过研究我们发现，艾灸理疗所面临的问题主要包括：治疗位置不准确、味道大、PM2.5重、容易产生灼伤等等。那么，能否通过人工智能技术解决上述问题呢？为此，我们设计了一款智能艾灸理疗床，这款理疗床上内置了不同的传感器，人躺在上面，当艾灸盒达到一定温度后，会自动抬离人体表面，以防止患者灼伤；同时，密闭式烟道的设计有效减轻了治疗室内的气味和 PM2.5的浓度；我们还在患者头部下方的床底设计了多媒体互动艺术装置，当患者面部向下俯卧在床上进行艾灸理疗时，可以看到床下是一片花草鱼虫嬉戏的美丽图景，令人赏心悦目。该智能艾灸理疗床目前正处在测试阶段。
       我们还为老年人设计了智能助力起身椅，虽然老年助力椅在市场上较为常见，但是大部分椅子只是支持老人起身，不再提供其他服务。能不能通过这把椅子改善独居老人生活中的各种不便呢？我们的解决方案是，将椅子设计成老年智能家居的一个系统平台：首先它可以支持老年人在家中进行无障碍行走；其次它能帮助老年人独立起身站立和坐卧；第三有智能吃药提醒功能，提醒老人按时吃药；第四它内置生理传感器，只要老人一坐上去，内置健康检测传感器的扶手就会对老人进行实时的生理监测 ；此外，它还具有按摩、听音乐、听戏等诸多功能。通过对老年病的研究，我们注意到老年人久坐会引起下身潮湿，所以这把座椅还设置了通风和加热功能。总之，我们希望借助这把椅子来改善独居老人的生活质量，借助设计重新定义技术的人性化使用。
       也许有人会问：功能如此复杂，年纪大的人能轻易操作吗？我们在设计过程中，深入研究老年人的生活经验和直觉认知，并在所有使用界面的设计中运用其以往的经验和直觉认知，将界面设计得更加简洁、易读。技术是复杂的，而设计就是要把复杂的系统进行优化并实施简化管理。
智能病房设计

HCD：智能化设备的引进对医院建筑空间设计以及医疗服务有哪些影响？
赵：多学科的交叉融合是一个趋势，医学领域更为如此。智能医院未来的发展趋势应该实现病房治疗，病房不仅仅是患者的康复空间，它将转变成为治疗空间，这样，就可以免除患者在医院内不同科室、不同空间被来回移动所带来的不便，医院内部空间将被重新定义和设计。医院不再是以楼宇的形式呈现，它应该是一个集成城市、社区、诊所等多维度空间的软硬件一体化的服务系统。
例如，最近在国际上获得设计大奖的一个设计，其医院系统被设计成了不同的运载车辆，他们围着社区移动运营，为人们提供灵活而及时的医疗服务，这是一项颠覆性的设计创新。未来的人工智能技术所带来的挑战还包括：医院中所需雇佣的员工越来越少，这对医疗人才的培养方向也会产生深远的影响，例如护士不一定会失业，但是知识结构、承担的工作内容都会有所不同。

HCD：未来智能化技术将会朝着哪些方向发展？
赵：为了应对智能化所带来的全方位的挑战，清华大学成立了艺术与科学创新研究院，旨在进行多学科整合，我们必须认识到，智能化不是某个学科能够单独实现的。艺术代表了创造力，文艺复兴时期涌现出很多大师，像达芬奇，众所周知他是一位画家，其实，他还是一位著名的医学家，世界上第一幅准确的心脏解剖图就是出自他之手，他还是一名卓越的工程师，发明了现代直升机、自行火炮等诸多工程原型。
       艺术代表着创新，工程和科学旨在进行发现，人们通过科学发现自然规律，这些知识最终是为人造世界的创造而服务。技术的发展是要为人类所用的，人工智能发展到一定阶段，机器会不会取代人或者奴役人类？答案应该是否定的，因为有了设计的存在，人们可以借助于设计这一学科优势，创造出更为人性化的人造文明，帮助人类更好地使用技术。
老年智能助力椅设计

       技术一遍遍颠覆了我们治疗疾病的速度，其实在患者接受治疗或者医生从事医疗服务的过程中，体验变得尤为重要。未来，当技术发展到一定程度后，将不会成为企业竞争的核心，而企业间的竞争将会转而聚焦到如何满足人的感受和体验上来。
       例如，我们设计的未来智能病房，就是借助于这样的理念，创造了一个全新的病房治疗医患体验。在查病房的时候，通过机器人和患者进行情感化的互动，呈现患者家属的图像或者视频，而且在患者看不到的另一面体现患者病情的数据，查床的医生或者护士通过灵活多变的智能屏幕显示，和远程专家共同探讨患者病情，进行会诊。设计出不同的终端智能化产品，支撑医生和患者的治疗过程，借此重新梳理病房或者医院的诊疗流程。
       未来医疗不仅局限在医院内部进行，还将会深入到每个人的家中，智能家庭、智能医院、智能社区将形成有机的健康体系。我们研究的目的就是不断设计一个个服务系统，用不同的产品作为支撑，如家庭中的可穿戴设备，通过智能手段采集到患者的生理数据，实时传送到医疗大数据云端，或直接和医院的HIMSS系统对接，医院实时与家庭端连接互动，一旦用户有健康上的警示，医院就会提醒患者进行系统的检查治疗。未来医院通过智能化的体系，把所有病症杀死在发病早期，这是设计体系建立的初衷和愿景。