Ciência do design

"Todo cientista, é claro, tem parte de sua responsabilidade profissional em promover um entendimento público da ciência"

Trazendo o design para a ciência

Design pode fazer mais bem para a ciência do que ciência para design.



Exercício no curso preparatório na Ulm School of Design. 1958-59

Design e ciência têm um relacionamento difícil. Ou, mais precisamente, o design tem uma relação difícil com a ciência. A ciência, por outro lado, quase não tem relação com o design, e geralmente não presta atenção à excitação e ansiedade no mundo do design.

Historicamente, o design não tem quase nada a ver com ciência. Como você pode entender facilmente pelo nome, a arte decorativa, que é uma das bases do design moderno, estava mais próxima da arte do que da ciência. Designers e artistas freqüentemente estudam na mesma faculdade da universidade e pensam quase da mesma maneira. Ao longo do século XX, a arte inspirou o design e, às vezes, vice-versa. Para muitos, o design era principalmente o desejo de uma estética elegante e expressiva dos produtos e objetos que nos cercam em nossas vidas diárias.

Portanto, historicamente, o design está muito mais próximo das artes visuais do que da ciência. Mas não é tão simples.

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Enquanto a estética era e é o principal tema do design - a ciência e a tecnologia sempre desempenharam um papel importante na história do design. As descobertas científicas levaram ao surgimento de novas tecnologias, novos materiais e novos espaços sociais. Mas foi o desenvolvimento e o design que tornaram essas inovações técnicas possíveis e acessíveis ao público em geral. Portanto, pode-se argumentar que o design torna o progresso científico visível e utilizável.

Este processo não se limitou às ciências naturais. Em 1925, Otto Neurath criou o "Método de Estatística Fina de Viena", que em 1934 se tornou o ISOTYPE - uma maneira simbólica de representar informações quantitativas. Juntamente com as designers Marie Neurath (née Reidemeister) e Gerd Arnz, Otto Neurath queria criar uma nova linguagem visual que tentasse explicar a complexidade do mundo de uma forma pitoresca. Seu objetivo era comunicar dados sociais e científicos de uma maneira que fosse compreensível para o público em geral.



Um exemplo típico de gráfico de informação ISOTYPE. Preste atenção à correia transportadora à esquerda!

Otto Neurath era um seguidor ardente do positivismo lógico. Ele acreditava na observação empírica e na criação de razões racionais para o discurso filosófico. Ele era conhecido por interromper o debate filosófico, gritando "metafisicamente!" Se a raiz do argumento não era a observação empírica. Portanto, é claro, não era ele quem se interessava pela estética expressiva e pela interpretação artística do design. E, no entanto, o ISOTYPE é um marco muito importante na história do design gráfico.

A grande conquista do ISOTYPE foi a transferência de dados estatísticos complexos usando uma linguagem formal de design visual, que permitiu aos observadores entender rapidamente a relação de caracteres e dados. Em seu livro fundador International Picture Language (dub. International Image Description Language), Neurath afirma que as linguagens visuais não podem substituir as linguagens verbais, mas ele também demonstra o poder dos personagens e das imagens quando se trata de explicar um processo complexo ou transmitir estatísticas. Assim, o ISOTYPE é uma das primeiras tentativas de usar o design para a transferência de dados científicos - neste caso, principalmente para a transferência de dados das ciências sociais e da história.

Essa abordagem de design “racionalista” também foi realizada posteriormente na Escola de Design de Ulm (Hochschule für Gestaltung Ulm / Escola de Design de Ulm). Em 1953, a Ulm School of Design aceitou os primeiros alunos. Desde o início, ficou claro que não se tratava apenas de estética superficial. O design tinha responsabilidade social e política. E ele poderia lidar com essa responsabilidade apenas se tornando mais objetivo - e mais científico.



Exercício no curso preparatório na Ulm School of Design. Aluno: John Lottes; Instrutor: Anthony Froshaug; 1958-59; Cortesia do HfG-Archiv / Ulmer Museum

Uma parte importante do treinamento em design na Ulm School of Design foi a criação de uma base teórica e uma razão racional para as decisões de design. Além disso, não apenas a abordagem dos problemas de design era metódica, mas também as metas e objetivos do processo de design. De acordo com as idéias e ideais da Escola de Design de Ulm, o design deve estar envolvido no progresso social e intelectual. A questão de saber se a abordagem de design na Escola de Design de Ulm era "científica" ainda é um dos principais tópicos das discussões científicas, mas pode-se dizer com confiança que essa abordagem introduziu uma forma de formulação intelectual da questão no processo de design, que ainda é usado ativamente. .

A comunidade científica nunca esteve particularmente interessada no mundo do design. Mas na segunda metade do século XX, foi reconhecido que a ciência tem um problema de comunicação. Em 1985, a Royal Society publicou um relatório intitulado "Entendimento público da ciência" , que teve um enorme impacto nas pessoas. O relatório reconhece a importância de compartilhar os resultados da pesquisa com o público em geral. Embora o termo “design” seja mencionado periodicamente, pode-se notar que o relatório mencionou repetidamente a relação entre design e ciência.

As responsabilidades de design são bastante óbvias. O reflexo da história, o processo da ciência e seus resultados para o público em geral é uma tarefa bastante difícil de projetar. Nesse contexto, o design oferece grandes habilidades e oportunidades. Seja criando uma exposição de museu, projetando um infográfico ou modelagem interativa de um experimento, o design pode transmitir idéias científicas de maneira inteligente, informativa e agradável. Para conseguir isso, o designer deve trabalhar em estreita colaboração com cientistas e correspondentes e transmitir a mensagem certa e um nível adequado de complexidade.

Nesse sentido, o design interpreta a ciência e transforma essa interpretação em um artefato concreto. Essa interpretação é muito importante para encontrar uma forma textual, visual e interativa adequada de uma declaração científica.

No entanto, é importante observar que esse processo não pode ser unilateral. A ciência também tem suas próprias responsabilidades. Embora o relatório “Entendimento público da ciência” afirme que “todo cientista certamente tem uma parte da responsabilidade profissional de promover um entendimento público da ciência”, ele também observa que “na comunidade científica, ainda há aversão associada ao envolvimento em fundos "Trinta anos se passaram e a situação não mudou. Todo designer que já trabalhou com um cientista sabe que a transferência de informações científicas é realmente um negócio difícil.

Devemos reconhecer que o progresso científico atingiu um nível de profundidade e complexidade difícil de explicar. É quase impossível transmitir todos os aspectos. A teoria das cordas simplesmente não é trivial. A pesquisa climática tem muitas incertezas. Além disso, a ciência é altamente especializada. Existem muitas disciplinas e subdisciplinas científicas. E mesmo disciplinas semelhantes às vezes não se entendem. Mas também devemos reconhecer que, para alcançar uma melhor compreensão pública da ciência, a comunidade científica deve trabalhar mais com escritores e designers.

Se a ciência quer desempenhar um papel mais ativo no debate público, na cultura popular e na educação em geral, precisa se adaptar e entender melhor as estratégias de design. Uma compreensão pública da ciência é uma colaboração. E neste trabalho, o design desempenha um papel importante.

Portanto, no passado, a relação entre ciência e design era dominada por tentativas de tornar o projeto mais científico e usar o design para tornar a ciência mais compreensível.

Tudo isso, é claro, é maravilhoso. Mas acho que o design é capaz de mais. Eu acredito que o design pode contribuir para o progresso científico. O design pode fazer parte da ciência e deveria ser. Em vez de trazer a ciência para o design, sugiro trazer o design para a ciência.

O design - e em particular o design interativo - tem muitas qualidades, estratégias e metodologias que podem contribuir significativamente para o progresso científico. Essa afirmação é provavelmente surpreendente - e ofensiva para alguns -, já que o "design" ainda está associado a coisas como marketing, publicidade, estética superficial, luxo e comercialismo. Embora essa associação não seja totalmente errônea, ignora completamente aspectos de design extremamente valiosos para a ciência: inovação, foco no consumidor, estética profunda, resolução de problemas e conscientização contextual. E, como observei anteriormente, mesmo os aspectos intuitivos do processo de design não são irracionais.

Em vez de explicar esses aspectos em detalhes, provavelmente é melhor demonstrar o poder e o potencial do design em um contexto científico, ilustrando essa afirmação com exemplos concretos. No programa de desenvolvimento de interfaces em Potsdam, colaboramos com cientistas há muitos anos. Graças aos nossos desenvolvimentos, contribuímos para projetos de pesquisa e trouxemos novas vantagens ao trabalho científico.

Os seguintes projetos de desenvolvimento demonstram o poder e o potencial do design na ciência e chamam sua atenção para eles.

Design nas ciências naturais

Gerador de Órgãos - Projeto Computadorizado em Biologia
Roman Gracie

No processo de redação de sua tese de mestrado, Roman Gracie colaborou com um grupo de pesquisadores que estuda as possibilidades da impressão 3D de tecidos orgânicos. Ele identificou uma série de questões e problemas de pesquisa que podem ser resolvidos por projeto. Desde que ele foi totalmente aceito na equipe, ele trabalhou em estreita colaboração com os pesquisadores e criou uma série de contribuições impressionantes para o projeto.

A impressão biológica é uma tecnologia relativamente nova. Ele permite a criação de tecido vivo, camada por camada, e atualmente é usado para criar mini-órgãos projetados individualmente. Novos desenvolvimentos desta tecnologia visam imprimir órgãos totalmente funcionais para transplantes médicos. A impressora usada neste projeto foi a Cellmicks Cellmaker, que utiliza estereolitografia e “tintas” biológicas específicas para imprimir mini-órgãos complexos. Tem uma resolução de até 10 mícrons.



Protótipo de software Bloodline Alpha 1 para a bioimpressora Cellbricks 3D

O ponto de partida da dissertação foi o desenvolvimento de uma interface de software para modelagem de uma bioprinter 3D. Embora esse tópico em si fosse um tipo de desafio, ele se transformou no aplicativo protótipo “Bloodline Alpha 1”, e a tese, por sua vez, rapidamente se transformou em um estudo mais complexo. O romance abordou muitas questões sobre a forma desses corpos organoides. Ele aplicou os princípios do design generativo aos aspectos vasculares dos corpos organoides e criou um sistema paramétrico que permitiu a ele e à equipe de pesquisa criar um grande número de modelos diferentes com base nos mesmos princípios generativos. Este sistema criou um ambiente flexível, mas controlado, para novas experiências.



Os resultados da construção de sistemas vasculares usando design generativo

Esse sistema refletiu-se na interface e no design interativo do principal aplicativo de software para modelar os dados dos corpos organoides - os chamados "tijolos" dos órgãos.

Com base nas idéias obtidas no desenvolvimento da interface do sistema e do software, Roman conseguiu levar os problemas de design um passo adiante. Ele se voltou para a questão de como os órgãos impressos poderiam parecer e funcionar se existissem fora do corpo humano.

Nossos órgãos são a repetição de padrões em superfícies orgânicas complexas em três dimensões. Esses padrões são baseados na localização de unidades funcionais nas densas estruturas espaciais do corpo humano.

O gerador de órgãos demonstra a importância de incluir designers em um grupo de pesquisa. As contribuições do projeto são altamente dependentes do tamanho do projeto e da qualidade dos resultados. Neste projeto, o design não reflete apenas informações científicas e otimiza a interface do software. O design explora os problemas e as possibilidades inerentes a um projeto. Assim, o design afeta a ciência - e vice-versa.

Projeto de tese “Gerador de órgãos”, Programa de Desenvolvimento de Interface, Universidade de Ciências Aplicadas de Potsdam
Líderes: Professor Boris Muller e Professor Matthias Kron
Parceiros: Cellbricks GmbH e Intuity Media Lab GmbH

Humanities Design

VIKUS Viewer

Catherine Glinka, Christopher Pitch e Professora Dra. Marian Durk

Nos últimos anos, várias instituições culturais digitalizaram suas coleções. Em muitos casos, os bancos de dados de mídia em que as coleções são armazenadas contêm conteúdo detalhado e de alta qualidade. Porém, os bancos de dados geralmente não possuem interfaces para trabalhar com material digitalizado. Não existem ferramentas suficientes para estudar, visualizar, organizar e entender coleções culturais que ajudam os cientistas em seu trabalho.

O objetivo do projeto de pesquisa VIKUS é investigar o papel da visualização de dados e das interfaces gráficas do usuário na pesquisa e no exame de coleções culturais digitalizadas. Nossa equipe de pesquisadores projeta, desenvolve e avalia sistemas interativos que dão suporte a cientistas e acadêmicos que trabalham com coleções culturais.

Um dos resultados do projeto VIKUS é a visualização interativa do VIKUS Viewer por Past Visions.



Visualização dos desenhos históricos de Frederick William IV

A visualização é baseada em uma coleção digital de desenhos de Friedrich Wilhelm IV da Prússia (1795-1861). Os desenhos refletem suas idéias pessoais sobre arte e arquitetura, bem como influências literárias ou eventos contemporâneos, como guerras e revoluções. O banco de dados contém 1492 imagens de alta resolução, que incluem desenhos, miniaturas e metadados associados.

A visualização interativa fornece aos usuários várias maneiras de organizar, estudar e coordenar imagens. Sua implementação é semelhante a uma tela dinâmica, na qual os desenhos são distribuídos por ano ou de acordo com a similaridade. As ferramentas interativas de filtragem e dimensionamento tornam a visualização muito flexível e muito poderosa, pois os usuários podem passar facilmente de visualizações de alto nível para clusters e close-ups.



Essa visualização permite que os culturologistas vejam a coleção e a explorem de acordo com os aspectos temporais e temáticos, sem a apresentação abstrata de desenhos individuais na forma de figuras comuns. A visualização interativa revela estruturas temporárias e temáticas na coleção e permite examinar digitalizações de desenhos individuais com alta resolução.

O VIKUS Viewer fornece aos culturologistas uma maneira inovadora, valiosa e eficaz de trabalhar com coleções culturais digitais. É uma ferramenta de pesquisa bem projetada que gera novas idéias que seriam perdidas ou invisíveis.

Assim como a tecnologia fornece aos cientistas novas ferramentas tecnológicas para medir, registrar e analisar, o design fornece à ciência novas ferramentas conceituais para pesquisar e avaliar dados.

Projeto em estudos de impacto climático

Uma Breve História das Emissões de CO2

Julian Brown, Dr. Elmar Krigler, Professor Boris Muller e outros.



A mudança climática é um dos desafios mais importantes do século XXI. Esse problema está passando despercebido, pois é um processo gradual que vem ocorrendo há muitos anos. As mudanças climáticas são amplamente discutidas apenas quando ocorrem desastres como furacões ou inundações maciças. Mas essa é uma séria ameaça à estabilidade global, que precisa ser entendida e com a qual algo precisa ser feito.

Como explica meu colega Elmar Krigler, do Instituto Potsdam para o Estudo das Mudanças Climáticas (PIK): “As mudanças climáticas já estão ocorrendo hoje (com um grau de aquecimento desde os tempos pré-industriais) e, mesmo se considerarmos que o Acordo de Paris será implementado com sucesso, o aumento da temperatura continuará até o meio século (a temperatura aumentará mais meio grau ou um pouco mais até 2050). Portanto, alguns desastres não podem ser evitados, por exemplo, a intensificação de tempestades, calor e seca, aumento do nível do mar, branqueamento de recifes de coral, mas o objetivo é evitar o pior

As emissões de gases de efeito estufa são um dos principais problemas subjacentes às mudanças climáticas. Juntamente com o Instituto Potsdam de Mudanças Climáticas, o Laboratório de Complexidade Urbana da Universidade de Ciências Aplicadas, Potsdam produziu um curta-metragem sobre as emissões de CO2 e o aquecimento global. Em nosso filme, Uma Breve História das Emissões de CO2, apresentamos a distribuição geográfica e a medição histórica das emissões de dióxido de carbono.



Nós literalmente queríamos mostrar onde e quando o CO2 foi emitido nos últimos 250 anos - e onde ele pode ser emitido nos próximos 80 anos, se nenhuma ação for tomada. Ao visualizar a distribuição global e a quantidade de CO2 acumulada, conseguimos criar uma imagem impressionante que mostra muito claramente as áreas de emissão de CO2 dominantes e os intervalos de tempo.O formato de curta metragem também nos deu a oportunidade de fornecer contexto e contar uma história. Assim, os dados não são apenas visualizados, mas também fazem parte da narrativa. Acreditamos que essa combinação de fatos e narrativas é um excelente formato para informar um amplo público sobre as causas e conseqüências das mudanças climáticas.

Nosso objetivo não era apenas aumentar a conscientização sobre as mudanças climáticas, mas também equilibrar fatos e dados. Isso foi possível apenas através da colaboração com climatologistas. Uma equipe do Instituto Potsdam para o Estudo das Mudanças Climáticas seleciona as fontes de informação mais recentes e autorizadas sobre esse tópico. Uma fonte importante foram os dados do Centro de Análise de Informações sobre Dióxido de Carbono. Ele fornece as séries temporais mais longas de emissões de CO2 da "grade" (ou seja, espacialmente distribuídas) da combustão de combustíveis fósseis e produção de cimento.

Embora nosso curta-metragem seja principalmente uma transferência de informações científicas e um bom exemplo para uma “compreensão pública da ciência”, a colaboração com pesquisadores do Instituto Potsdam para o Estudo das Mudanças Climáticas tem sido informativa e inspiradora para ambas as partes. Isso gerou o projeto SENSES, que abordará os desafios de visualizar cenários globais de mudanças climáticas em uma escala mais ampla.

Conclusão

A ciência é um dos fundamentos mais importantes do nosso mundo moderno. Isso é verdade não apenas para as ciências naturais, mas também para as humanidades. Inicialmente, o design ficou entre arte e tecnologia. Mas com o crescimento da tecnologia digital, tornou-se mais relevante para uma ampla gama de tópicos e questões. Chegamos a um ponto em que o design - como disciplina - pode contribuir para o progresso científico; e ele realmente se tornou parte da ciência.

Uma das contribuições mais importantes é, obviamente, a visualização no sentido mais amplo da palavra. Designers são criadores de imagens. E hoje, as imagens desempenham um papel muito importante na transferência de informações científicas e no próprio trabalho científico. Se seu trabalho científico envolve imagens de qualquer tipo, você está lidando com problemas de design. Os designers são obrigados a resolver esses problemas com integridade científica.

Mas, além de criar imagens, o design também pode desempenhar um papel importante no trabalho científico. Designers são ensinados a resolver problemas e serem co-autores. Como o projeto Organ Generator mostrou, os designers podem dar uma contribuição valiosa como parte de um projeto de pesquisa.

Portanto, a ciência deve ser combinada com o design - e vice-versa. Para que isso aconteça, as duas áreas devem ser mais abertas e interagir entre si. A comunidade científica deve entender o “design” não apenas como assistente no sentido de “compreensão pública das ciências”, mas também como uma área capaz de contribuir para o trabalho científico. A mesma regra funciona para design. Se o design assume a responsabilidade pelo que está acontecendo no mundo, ele precisa se integrar mais com as disciplinas científicas e transferir para as ciências as qualidades inerentes ao design.

Isso não deixará o design inalterado. Este será um desafio para como ensinamos design e como o aplicamos hoje. Vamos precisar de novos espaços onde o design e a ciência possam se encontrar em termos iguais. Vamos precisar de novas formas de financiamento de pesquisa que exijam o envolvimento de designers. Precisamos perceber o potencial de excelência na colaboração dos campos da ciência e do design.

Acredito firmemente que designers como especialistas em disseminação de informações, solucionadores de problemas, autores de imagens, criadores e co-autores, podem dar uma contribuição importante e valiosa ao progresso científico.

. , , . Urban Complexity Lab, !

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