信息设计和知识设计信息设计和知识设计2007-12-28 22:02:43 来自: 已注销 信息设计和知识设计 作者： 岳小莉 中科院计算所智能信息处理重点实验室 博士后 曹存根 中科院计算所智能信息处理重点实验室副主任、研究员、博导 摘要 信息设计(Information Design)是近年来国外信息技术领域一个引人瞩目的新兴研究热点。本文首先介绍信息设计的发展历史及其研究现状；然后分析信息设计的发展趋势及其中存在的主要问题；最后结合已有的研究工作，提出知识设计(Knowledge Design)这一前瞻性的研究方向。 1. 引言 信息化是人类社会活动方式的一次巨大变革。这一变革的技术基础就是对信息的处理、贮存及传递方式的改变。这一改变将对人类的文化、生活方式产生深远的影响。信息设计(Information Design)即是在这样一个大背景之下被提出来并日益受到重视。在信息社会里和以往工业社会不同，设计人员所面临的不再仅仅是有形实体产品的设计和创造，而要更多地解决海量的、无处不在的、以数字形式存在的无形信息的设计问题。事实上，当通讯和语义技术日益占据我们生活的中心时，信息设计就不仅仅是显得重要，而是一个涉及社会、经济、文化发展的根本性的问题。 目前，对信息设计尚没有一个确切、统一的定义。准确地说，信息设计更多的是指一种思想和理念，是关于对信息的清楚而有效的表示。信息设计的研究涉及与交流相关的多个学科的交叉，是对多领域技术的集成：图形设计、技术性和非技术性的创造、心理学、交流理论和认知学习等。实际中，当需要使相对复杂的信息变得更易理解，或要满足特定文化群体的需求时，就需要使用信息设计方法。简言之，信息设计是一个搜索、过滤、整理和表达信息的过程。与传统设计中设计者与用户的关系相比较，信息设计者更注重与用户的交流。 本文内容安排如下：第二部分，信息设计的发展简史；第三部分介绍信息设计的研究现状；第四部分，在信息设计的基础上介绍我们目前的研究工作，一个新的前瞻性研究方向知识设计（Knowledge Design）。 2. 信息设计的发展简史 信息设计的发展历史最早可以追溯到美国独立战争期间，William Playfair 发明了一些主要的图表类型用于行政和经济方面的写作。其后，英国医学专家 Florence Nightingale 发明了统计图，并于克里米亚半岛战争期间应用于政府政策报告中，这是信息设计最早的一个应用实例。接着，Michael George Muhall 发明了图表统计法，在此基础上，澳大利亚社会科学家Otto Neurath （1973）发展出一种能更有效地显示信息的方法学。而 David Sibbet（1980）发明的一系列技术可以图示化会议中组织的动态发展过程。Horn 在其论著中Horn-1998以“视觉语言”为标题论述了这一创新的历史。图 1 描述了信息设计这一职业的形成过程。 信息设计这一概念最早是由英国的信息协会（British Information Design Society）提出并加以普及的。事实上，在这一概念提出以前，信息设计早已存在于诸多领域，只是在不同的领域中，信息设计被赋予了不同的名称：在报刊领域，称作信息图形（information graphics）；在商业范畴，称为表达图形或商业图形（presentation graphics or business graphics）；在科学领域，则是我们所熟知的科学可视化（scientific visualization）。另外，计算机工程师称之为界面设计（interface design）；会议设备人员使用图表记录（graphic recording）的概念；建筑师形象地把它叫做标记（signage）或路径发现（wayfinding），图形设计者则直接称之为设计。 1976 年，时任美国建筑师协会(AIA)会议主席的 Richard Saul Wurman 将信息结构(The Architecture of Information)作为会议的主题，首次对信息结构设计师（Information architect） 做出如下定义：按照数据内含对其模式加以组织，从而从纷繁中揭示其意义的个人； 创造信息结构或图示，以帮助他人找到其独特的知识获取途径的人； 21 世纪涌现的一种为了满足时代的需求而专注于如何清晰了解世界以及信息组织科学的职业。1984 年，Wurman召集了第一次 TED （Technology, Entertainment, Design）会议。会议围绕理解，探讨了科学、理解和信息的关系。可以说，通过此次会议，正式确立了信息设计这一学科。 3. 信息设计的研究现状 3.1 信息设计的定义 鉴于目前对信息设计尚没有一个统一的定义，以下我们介绍几种对信息设计的有代表性的理解。 Wurman 将信息设计看作是一种构造信息结构的方式，认为信息结构设计师的根本任务是设计对信息的表示，即信息结构设计师应该能够提取复杂环境和信息中的内核并将之以清晰和美观的方式呈现给用户。 Jacoson 认为信息设计的目的在于系统地整理和使用交流的载体、通道和标记，以帮助特定交谈和对话中的参与者增强理解能力。 Nathan 对信息设计给出了如下定义：信息设计是通向良好交流的一门学科、一种方法以认知科学作为研究基础将研究应用于不同领域界面设计、信息的定量显示、教育资料设计、视觉交流和学习、结构化写作、排版和图形设计融合不同兴趣的职业信息手册写作、研究者、美学家、作家、收藏家、发明家、分类者和分析员、普适主义者一个新职业的产生信息设计和一个过程。信息设计是普遍存在的，是关于组织试图交流的想法和数据，关注交流的信息和目的，进而发现真正适合表示它们的途径，以使其清楚、可接近、并且易于理解的一种技术。Nathan 将信息设计作为实现界面设计（Interface Design）的一个部分，并进一步说明了它与另两个组成部分交互设计（Interaction Design）与感知设计（Sensorial Design）的区别和关系。 Horn 认为信息设计是编辑信息的艺术和科学，旨在使人们有效地使用信息。其主要目标是： 开发可理解的、可以快速和准确获取的、并且易于转换为有效行为的文档；设计带有设备装置的交互方式，设备应该是易用的、自然的以及尽可能让人愉快的； 使人们可以在三维空间中舒适、方便地寻找他们的路径，尤其是在城市空间，以及虚拟空间。他同时指出，信息设计区别于其它设计的关键在于提高交流的效率和效能。Brenda 认为信息是人类设计的一种工具，用以理解（sense-making）混乱与有序并存的现实世界。基于此，信息设计是一种有关设计的设计，即元设计（meta-design），是协助人们生成或改变他们自己的信息和理解。 Tonfoni 认为，由于信息搜索者存在着不同的差异：如感兴趣的领域、熟悉程度、理解水平以及发现能力等，信息设计的目的应该为信息的搜索者提供信息地图、信息（指南）导航，或是在没有地图或指南的情况下为信息搜索者提供路径发现（Wayfinding）指令等。 Cooley 认为信息设计就是以人为中心的设计 (HCD, Human-Centered Design）。研究者的主要任务是研究面向以人为中心的系统（HCS, Human-Centered System）的适应性工具。 由上可知，尽管对信息设计存在理解上的多样性，但这并不影响我们把握信息设计所要实现目标，即信息设计能够以最具效率和效能的形式，将正确的信息在正确的时间传递给正确的人 (What we need is the ability to present the right information to the right people at the right time, in the most effective and efficient form.)。 3.2 信息设计的研究基础 与其他学科不同，信息设计从一开始就没有发展和整合属于自己的研究团体，建立自己的“门户”，而是不断吸收其他领域的方法和技术作为其研究基础。信息设计研究的理论基础包括：技术中的人性因素（人因学）、教育心理学、计算机界面设计、展示技术、文档设计、排版研究、广告、交流以及结构化写作等。其中比较重要的研究有界面设计、教育资料设计、排版、可视交流与学习，以及信息的定量显示。 由于认知科学领域的研究可以提供理论基础和实验数据，因此成为上述所有研究的基础。此外，行为科学、人类工程学和环境心理学方面的理论和思想也是信息设计中最常涉及到的。在医学领域，信息设计的研究和应用已在上述的许多研究领域方面展开，统称为“医学信息学”。 归纳起来，与信息设计相关的研究主要有以下一些内容： 图形信息设计 (Graphic Information Design) 图形信息设计研究如何借助图形对定量的、非定量的（数据）信息（包括静态信 息，如地图；动态信息，如行为、过程等）进行描述。Edward R. Tufte 认为好的图形设计能够“对复杂的信息进行清楚、准确、有效地描述”；能够“在最小的空间里、以最少的笔墨、在最短的时间里传达给观者最丰富的观点和理念”。 ? 色彩 (Color) 色彩是信息设计中一个重要的构成要素，直接影响着信息表达的效果。目前，除 了专门的色彩学理论，许多研究者还对网页设计中的色彩进行了专门的研究。 ? 感觉和视觉思维 (Perception and Visual Thinking) 感觉和视觉思维是不同于言语思维或逻辑思维的富于创造性的思维，是准确、有 效表达信息的前提。感觉和视觉思维研究人类感觉和视觉的思维规律，是信息设计的 重要理论基础。 ? 万维网上的信息设计 (Information Design on the World Wide Web) 研究信息在网络上的有效表达方式。目前，许多研究是基于 Tufte 的图形设计理 论，综合运用文本、图形、色彩以及可视化技术等，如网页设计。 ? 言语信息设计 (Verbal Information Design) 研究语句的子句构成以及词汇的音节构成，并加以量化，以此评估语句的可理解 性。通常，语句的构成越简单，音节数越少，则语句越容易被理解。 ? 叙述式信息设计 (Narrative Information Design) 相对于传统的故事讲述方式，叙述式信息设计指在信息社会中，如何利用各种数 字化设备（多媒体人机交互）和数字化技术（虚拟现实、超文本等）对故事进行讲述 （Digital Storytelling）。 ? 地图 (Information Design: Maps) 地图是建立在正确的地理认识基础上的图形显示。信息化时代中的地图设计是指 利用计算机技术和网络技术建立和管理空间地理环境信息，主要应用范围有复杂区域 开发、预测预报，并与卫星遥感技术相结合用于全球监测，为宏观决策提供信息服务 等。目前相关的研究主要集中于地理信息系统（GIS）研制和开发。 ? 科学可视化 (Scientific Visualization) 分为科学计算可视化和信息可视化。科学计算可视化研究科学数据的组织、表示 与解释的理论和方法，主要应用领域有医学及医疗、地震勘探、气象预报、分子结构、 流体力学、有限元分析、天体物理、海洋观察、地理信息、洪水预报、环境保护等。 信息可视化则是随着计算机网络的广泛应用而提出来的，研究内容包括层次信息结构可视化、多维数据结构可视化、时变数据结构可视化、网络运行状态可视化、分布环境算法可视化、网络浏览历史可视化等。应用领域有超级计算机性能评价、网络运行状态监控、海量数据存储结构监控和地理、人口、矿产、市场等方面资料的可视化。 ? 图像 (Images) 图像是人们获取信息、相互交流的一个重要手段，图像处理技术是研究利用计算 机处理图像的理论和方法。 ?