Ciencia del diseño

"Cada científico, por supuesto, tiene parte de su responsabilidad profesional para promover una comprensión pública de la ciencia"

Llevando el diseño a la ciencia

El diseño puede hacer más bien para la ciencia que la ciencia para el diseño.



Ejercicio en el curso preparatorio en la Escuela de Diseño de Ulm. 1958-59

El diseño y la ciencia tienen una relación difícil. O, más precisamente, el diseño tiene una relación difícil con la ciencia. La ciencia, por otro lado, casi no tiene relación con el diseño, y generalmente no presta atención a la emoción y la ansiedad en el mundo del diseño.

Históricamente, el diseño no tiene casi nada que ver con la ciencia. Como se puede entender fácilmente por su nombre, el arte decorativo, que es uno de los fundamentos del diseño moderno, estaba más cerca del arte como tal que de la ciencia. Los diseñadores y artistas a menudo estudian en la misma facultad de la universidad y piensan casi de la misma manera. A lo largo del siglo XX, el diseño inspirado en el arte y, a veces, viceversa. Para muchos, el diseño era principalmente el deseo de una estética elegante y expresiva de los productos y objetos que nos rodean en nuestra vida cotidiana.

Por lo tanto, históricamente, el diseño está mucho más cerca de las artes visuales que de la ciencia. Pero no es tan simple.

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Si bien la estética fue y es el tema principal del diseño, la ciencia y la tecnología siempre han jugado un papel importante en la historia del diseño. Los descubrimientos científicos han llevado a la aparición de nuevas tecnologías, nuevos materiales y nuevos espacios sociales. Pero fue el desarrollo y el diseño lo que hizo que estas innovaciones técnicas fueran posibles y accesibles para el público en general. Por lo tanto, se puede argumentar que el diseño hace que el progreso científico sea visible y utilizable.

Este proceso no se limitó a las ciencias naturales. En 1925, Otto Neurath creó el "Método de Viena de Bellas Estadísticas", que en 1934 se convirtió en ISOTYPE, una forma simbólica de representar información cuantitativa. Junto con los diseñadores Marie Neurath (née Reidemeister) y Gerd Arnz, Otto Neurath quería crear un nuevo lenguaje visual que intentara explicar la complejidad del mundo de una forma pintoresca. Su objetivo era comunicar datos sociales y científicos de manera comprensible para el público en general.



Un ejemplo típico de información gráfica ISOTYPE. ¡Presta atención a la cinta transportadora de la izquierda!

Otto Neurath fue un ardiente seguidor del positivismo lógico. Creía en la observación empírica y en la creación de razones racionales para el discurso filosófico. Era conocido por interrumpir el debate filosófico, gritando "¡metafísicamente!" Si la raíz del argumento no era la observación empírica. Por lo tanto, por supuesto, él no era el interesado en la estética expresiva y la interpretación artística del diseño. Y, sin embargo, ISOTYPE es un hito muy importante en la historia del diseño gráfico.

El gran logro de ISOTYPE fue la transferencia de datos estadísticos complejos utilizando un lenguaje de diseño visual formalizado, que permitió a los observadores comprender rápidamente la relación de caracteres y datos. En su libro fundador International Picture Language (doblaje. Lenguaje internacional de descripción de imágenes), Neurath afirma que los lenguajes visuales no pueden reemplazar a los verbales, pero también demuestra el poder de los caracteres y las imágenes a la hora de explicar un proceso complejo o transmitir estadísticas. Por lo tanto, ISOTYPE es uno de los primeros intentos de utilizar el diseño para la transferencia de datos científicos, en este caso, principalmente para la transferencia de datos de las ciencias sociales y de la historia.

Este enfoque de diseño "racionalista" también se llevó a cabo posteriormente en la Escuela de Diseño de Ulm (Hochschule für Gestaltung Ulm / Escuela de Diseño de Ulm). En 1953, la Escuela de Diseño de Ulm aceptó a los primeros estudiantes. Desde el principio, estaba claro que no se trataba solo de una estética superficial. El diseño tenía responsabilidad social y política. Y él podría hacer frente a esta responsabilidad solo volviéndose más objetivo y más científico.



Ejercicio en el curso preparatorio en la Escuela de Diseño de Ulm. Estudiante: John Lottes; Instructor: Anthony Froshaug; 1958-59; Cortesía del Museo HfG-Archiv / Ulmer

Una parte importante de la capacitación en diseño en la Escuela de Diseño de Ulm fue la creación de una base teórica y una razón racional para las decisiones de diseño. Además, no solo el enfoque de los problemas de diseño fue metódico, sino también las metas y objetivos del proceso de diseño. Según las ideas e ideales de la Escuela de Diseño de Ulm, el diseño debe estar involucrado en el progreso social e intelectual. La cuestión de si el enfoque de diseño en la Escuela de Diseño de Ulm fue "científico" sigue siendo uno de los temas principales de las discusiones científicas, pero se puede decir con confianza que este enfoque ha introducido una forma de formulación intelectual de la pregunta en el proceso de diseño, que todavía se utiliza activamente .

La comunidad científica nunca ha estado particularmente interesada en el mundo del diseño. Pero en la segunda mitad del siglo XX, se reconoció que la ciencia tiene un problema de comunicación. En 1985, la Royal Society publicó un informe titulado "Comprensión pública de la ciencia" , que tuvo un gran impacto en las personas. El informe reconoce la importancia de compartir los resultados de la investigación con el público en general. Aunque de vez en cuando se hace referencia al término "diseño", se puede observar que el informe ha mencionado repetidamente la relación entre diseño y ciencia.

Las responsabilidades de diseño son bastante obvias. El reflejo de la historia, el proceso de la ciencia y sus resultados para el público en general es una tarea de diseño bastante difícil. En este contexto, el diseño ofrece grandes habilidades y oportunidades. Ya sea creando una exposición de museo, diseñando un modelo infográfico o interactivo de un experimento, el diseño puede transmitir ideas científicas de una manera inteligente, informativa y deliciosa. Para lograr esto, el diseñador debe trabajar estrechamente con científicos y corresponsales y transmitir el mensaje correcto y un nivel apropiado de complejidad.

En este sentido, el diseño interpreta la ciencia y convierte esta interpretación en un artefacto concreto. Esta interpretación es muy importante para encontrar una forma textual, visual e interactiva adecuada de una declaración científica.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que este proceso no puede ser unilateral. La ciencia también tiene sus propias responsabilidades. A pesar de que el informe "Comprensión pública de la ciencia" establece que "todo científico tiene una parte de responsabilidad profesional para promover una comprensión pública de la ciencia", también señala que "dentro de la comunidad científica, todavía existe aversión asociada con la participación en fondos medios ". Han pasado treinta años y la situación no ha cambiado. Todo diseñador que haya trabajado con un científico sabe que la transferencia de información científica es realmente un negocio difícil.

Debemos reconocer que el progreso científico ha alcanzado un nivel de profundidad y complejidad que es difícil de explicar. Es casi imposible transmitir todos los aspectos. La teoría de cuerdas simplemente no es trivial. La investigación del clima tiene muchas incertidumbres. Además, la ciencia es altamente especializada. Hay muchas disciplinas científicas y subdisciplinas. E incluso disciplinas similares a veces no se entienden entre sí. Pero también debemos reconocer que para lograr una mejor comprensión pública de la ciencia, la comunidad científica debe trabajar más con escritores y diseñadores.

Si la ciencia quiere desempeñar un papel más activo en el debate público, la cultura popular y la educación general, necesita adaptarse y comprender mejor las estrategias de diseño. Una comprensión pública de la ciencia es una colaboración. Y en este trabajo, el diseño juega un papel importante.

Por lo tanto, en el pasado, la relación entre ciencia y diseño estuvo dominada por los intentos de hacer que el proyecto sea más científico y usar el diseño para hacer que la ciencia sea más comprensible.

Todo esto, por supuesto, es maravilloso. Pero creo que el diseño es capaz de más. Creo que el diseño puede contribuir al progreso científico. El diseño puede ser parte de la ciencia y debería serlo. En lugar de llevar la ciencia al diseño, sugiero llevar el diseño a la ciencia.

El diseño, y en particular el diseño interactivo, tiene muchas cualidades, estrategias y metodologías que pueden contribuir significativamente al progreso científico. Esta afirmación probablemente sea sorprendente, y ofensiva para algunos, porque el "diseño" todavía está asociado con cosas como marketing, publicidad, estética superficial, lujo y comercialismo. Aunque esta asociación no es completamente errónea, ignora por completo aspectos del diseño que son extremadamente valiosos para la ciencia: innovación, enfoque al consumidor, estética profunda, resolución de problemas y conciencia contextual. Y, como señalé anteriormente, incluso los aspectos intuitivos del proceso de diseño no son irracionales.

En lugar de explicar estos aspectos en detalle, probablemente sea mejor demostrar el poder y el potencial del diseño en un contexto científico al ilustrar esta afirmación con ejemplos concretos. En el programa de desarrollo de interfaz en Potsdam, hemos estado colaborando con científicos durante muchos años. Gracias a nuestros desarrollos, hemos contribuido a proyectos de investigación y hemos aportado nuevas ventajas al trabajo científico.

Los siguientes proyectos de desarrollo demuestran el poder y el potencial del diseño en la ciencia y atraen su atención hacia ellos.

Diseño en las ciencias naturales.

Organ Generator - Diseño computarizado en biología
Roman Gracie

En el proceso de redacción de su tesis de maestría, Roman Gracie colaboró ​​con un grupo de investigadores que estudian las posibilidades de la impresión 3D de tejidos orgánicos. Identificó una serie de preguntas y problemas de investigación que pueden resolverse mediante el diseño. Como fue totalmente aceptado en el equipo, trabajó muy de cerca con los investigadores y creó una cantidad impresionante de contribuciones para el proyecto.

La bioimpresión es una tecnología bastante nueva. Le permite construir tejido vivo capa por capa y actualmente se utiliza para crear mini-órganos diseñados individualmente. Los desarrollos adicionales de esta tecnología están destinados a imprimir órganos completamente funcionales para trasplantes médicos. La impresora utilizada en este proyecto fue Cellmicks Cellmaker, que utiliza estereolitografía y "tintas" biológicas específicas para imprimir mini-órganos complejos. Tiene una resolución de hasta 10 micras.



Prototipo de software Bloodline Alpha 1 para la bioimpresora 3D Cellbricks

El punto de partida para la disertación fue el desarrollo de una interfaz de software para modelar una bioimpresora 3D. Aunque este tema en sí mismo era un tipo de desafío, se convirtió en la aplicación prototipo "Bloodline Alpha 1", y la tesis, a su vez, se convirtió rápidamente en un estudio más complejo. La novela tocó muchas preguntas sobre la forma de estos cuerpos organoides. Aplicó los principios del diseño generativo a los aspectos vasculares de los cuerpos organoides y creó un sistema paramétrico que le permitió a él y al equipo de investigación crear una gran cantidad de modelos diferentes basados ​​en los mismos principios generativos. Este sistema creó un entorno flexible pero controlado para futuros experimentos.



Los resultados de la construcción de sistemas vasculares usando diseño generativo

Este sistema se reflejó en la interfaz y el diseño interactivo de la aplicación de software principal para modelar los datos de los cuerpos organoides, los llamados "ladrillos" de los órganos.

Basado en las ideas obtenidas en el desarrollo del sistema y la interfaz del software, Roman pudo llevar los problemas de diseño un paso más allá. Volvió a la cuestión de cómo podrían verse y funcionar los órganos impresos si existieran fuera del cuerpo humano.

Nuestros órganos son la repetición de patrones en superficies orgánicas complejas en tres dimensiones. Estos patrones se basan en la ubicación de unidades funcionales en las estructuras espaciales densas del cuerpo humano.

Organ Generator demuestra la importancia de incluir diseñadores en un grupo de investigación. Las contribuciones del proyecto dependen en gran medida del tamaño del proyecto y la calidad de los resultados. En este proyecto, el diseño no solo refleja información científica y optimiza la interfaz del software. El diseño explora los problemas inherentes y las posibilidades de un proyecto. Por lo tanto, el diseño afecta a la ciencia, y viceversa.

Proyecto de tesis "Organ Generator", Programa de Desarrollo de Interfaz, Universidad de Ciencias Aplicadas de Potsdam
Líderes: Profesor Boris Muller y Profesor Matthias Kron.
Socios: Cellbricks GmbH e Intuity Media Lab GmbH

Diseño de humanidades

VIKUS Viewer

Catherine Glinka, Christopher Pitch y la profesora Dra. Marian Durk

En los últimos años, varias instituciones culturales han digitalizado sus colecciones. En muchos casos, las bases de datos de medios en las que se almacenan las colecciones contienen contenido detallado y de alta calidad. Pero las bases de datos a menudo carecen de interfaces para trabajar con material digitalizado. No hay suficientes herramientas para estudiar, visualizar, organizar y comprender colecciones culturales que ayuden a los científicos en su trabajo.

El objetivo del proyecto de investigación VIKUS es investigar el papel de la visualización de datos y las interfaces gráficas de usuario en la investigación y el examen de colecciones culturales digitalizadas. Nuestro equipo de investigadores diseña, desarrolla y evalúa sistemas interactivos que apoyan a científicos y académicos que trabajan con colecciones culturales.

Uno de los resultados del proyecto VIKUS es la visualización interactiva de VIKUS Viewer por Past Visions.



Visualización de los dibujos históricos de Federico Guillermo IV.

La visualización se basa en una colección digital de dibujos de Friedrich Wilhelm IV de Prusia (1795-1861). Los dibujos reflejan sus ideas personales sobre el arte y la arquitectura, así como las influencias literarias o eventos contemporáneos, como guerras y revoluciones. La base de datos contiene 1492 imágenes de alta resolución, que incluyen dibujos, miniaturas y metadatos asociados.

La visualización interactiva proporciona a los usuarios varias formas de organizar, estudiar y coordinar imágenes. Su implementación es similar a un lienzo dinámico, en el que los dibujos se distribuyen por año o de acuerdo con la similitud. Las herramientas interactivas de filtrado y escalado hacen que la visualización sea muy flexible y poderosa, ya que los usuarios pueden pasar sin problemas de vistas de alto nivel a clústeres y primeros planos.



Esta visualización permite a los culturólogos ver la colección y explorarla de acuerdo con los aspectos temporales y temáticos sin una presentación abstracta de dibujos individuales en forma de figuras comunes. La visualización interactiva revela estructuras temporales y temáticas en la colección y permite examinar escaneos de dibujos individuales con alta resolución.

VIKUS Viewer ofrece a los culturólogos una forma innovadora, valiosa y efectiva de trabajar con colecciones culturales digitales. Es una herramienta de investigación bien diseñada que genera nuevas ideas que de otro modo se perderían o serían invisibles.

Así como la tecnología proporciona a los científicos nuevas herramientas tecnológicas para medir, registrar y analizar, el diseño proporciona a la ciencia nuevas herramientas conceptuales para investigar y evaluar datos.

Diseño en estudios de impacto climático.

Una breve historia de las emisiones de CO2

Julian Brown, Dr. Elmar Krigler, profesor Boris Muller y otros.



El cambio climático es uno de los desafíos más importantes del siglo XXI. Este problema pasa desapercibido, ya que es un proceso gradual que ha estado ocurriendo durante muchos años. El cambio climático se discute ampliamente solo cuando ocurren desastres como huracanes o inundaciones masivas. Pero esta es una seria amenaza para la estabilidad global, que debe entenderse y con la que debe hacerse algo.

Como explica mi colega Elmar Kriegler, del Instituto Potsdam para el Estudio del Cambio Climático (PIK): “El cambio climático ya está ocurriendo hoy (con un calentamiento de 1 grado desde los tiempos preindustriales) e incluso si tenemos en cuenta que el Acuerdo de París se implementará con éxito, el aumento de la temperatura continuará hasta la mitad siglo (la temperatura aumentará otro medio grado o un poco más hasta 2050). Por lo tanto, algunos desastres no se pueden evitar, por ejemplo, el aumento de las tormentas, el calor y la sequía, el aumento del nivel del mar, el blanqueo de los arrecifes de coral, pero el objetivo es evitar lo peor

Las emisiones de gases de efecto invernadero son uno de los principales problemas subyacentes al cambio climático. Junto con el Instituto Potsdam para el Cambio Climático, el Laboratorio de Complejidad Urbana de la Universidad de Ciencias Aplicadas, Potsdam ha producido un cortometraje sobre las emisiones de CO2 y el calentamiento global. En nuestra película, Una breve historia de las emisiones de CO2, presentamos la distribución geográfica y la medición histórica de las emisiones de dióxido de carbono.



Literalmente queríamos mostrar dónde y cuándo se emitió CO2 en los últimos 250 años, y dónde se puede emitir en los próximos 80 años si no se toman medidas. Al visualizar la distribución global y la cantidad de CO2 acumulada, pudimos crear una imagen impresionante que muestra muy claramente las áreas dominantes de emisión de CO2 y los intervalos de tiempo.El formato de cortometraje también nos dio la oportunidad de proporcionar contexto y contar una historia. Por lo tanto, los datos no solo se visualizan, sino que también forman parte de la narración. Creemos que esta combinación de hechos y narración es un formato excelente para informar a una amplia audiencia de las causas y consecuencias del cambio climático.

Nuestro objetivo no solo era crear conciencia sobre el cambio climático, sino también equilibrar los hechos y los datos. Esto fue posible solo a través de la colaboración con climatólogos. Un equipo del Instituto Potsdam para el Estudio del Cambio Climático selecciona las fuentes de información más recientes y autorizadas sobre este tema. Una fuente importante fueron los datos del Centro de Análisis de Información de Dióxido de Carbono. Proporciona las series de tiempo más largas de emisiones de CO2 de la red (es decir, distribuidas espacialmente) de la combustión de combustibles fósiles y la producción de cemento.

Aunque nuestro cortometraje es principalmente una transferencia de información científica y un buen ejemplo para una "comprensión pública de la ciencia", la colaboración con investigadores del Instituto Potsdam para el Estudio del Cambio Climático ha sido informativa e inspiradora para ambas partes. Esto generó el proyecto SENSES, que abordará los desafíos de visualizar escenarios de cambio climático global en una escala más amplia.

Conclusión

La ciencia es uno de los fundamentos más importantes de nuestro mundo moderno. Esto es cierto no solo para las ciencias naturales, sino también para las humanidades. Inicialmente, el diseño se interponía entre el arte y la tecnología. Pero con el crecimiento de la tecnología digital, se ha vuelto más relevante para una gama más amplia de temas y problemas. Hemos llegado a un punto en el que el diseño, como disciplina, puede contribuir al progreso científico; y realmente se convirtió en parte de la ciencia.

Una de las contribuciones más importantes es, por supuesto, la visualización en el sentido más amplio de la palabra. Los diseñadores son creadores de imágenes. Y hoy, las imágenes juegan un papel muy importante en la transferencia de información científica y en el trabajo científico en sí. Si su trabajo científico involucra imágenes de cualquier tipo, está lidiando con problemas de diseño. Los diseñadores deben abordar estos problemas con integridad científica.

Pero además de crear imágenes, el diseño también puede desempeñar un papel importante en el trabajo científico. A los diseñadores se les enseña a resolver problemas y ser coautores. Como lo ha demostrado el proyecto Organ Generator, los diseñadores pueden hacer una valiosa contribución como parte de un proyecto de investigación.

Por lo tanto, la ciencia debe combinarse con el diseño, y viceversa. Para que esto suceda, ambas áreas deben estar más abiertas e interactuar entre sí. La comunidad científica debe entender el "diseño" no solo como un asistente en el sentido de "comprensión pública de las ciencias", sino también como un área capaz de contribuir al trabajo científico. La misma regla funciona para el diseño. Si el diseño asumirá la responsabilidad de lo que está sucediendo en el mundo, debe integrarse más con las disciplinas científicas y transferir a las ciencias las cualidades inherentes al diseño.

Esto no dejará el diseño sin cambios. Esto será un desafío a cómo enseñamos el diseño y cómo lo aplicamos hoy. Necesitaremos nuevos espacios donde el diseño y la ciencia puedan encontrarse en igualdad de condiciones. Necesitaremos nuevas formas de financiación de la investigación que requieran la participación de diseñadores. Necesitamos realizar el potencial de excelencia en la colaboración de los campos de la ciencia y el diseño.

Creo firmemente que los diseñadores como especialistas en difusión de información, como solucionadores de problemas, como autores de imágenes, como creadores y coautores, pueden hacer una contribución importante y valiosa al progreso científico.

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