فهرست مطالب
1. مقدمه و مرور کلی
"واستایو" یک چیدمان هنری تعاملی است که این پرسش برانگیزاننده را مطرح میکند: اگر پسماند ساخت دیجیتال میتوانست جهان را مشاهده کند، چه میشد؟ این اثر، مواد دورریخته شده از فرآیندهایی مانند چاپ سهبعدی و برش لیزری را به ناظران هوشیاری تبدیل میکند که با حضور انسان تعامل میکنند. این چیدمان، جزر و مد ریتمیک امواج دریا را تقلید میکند و یک گفتوگوی خاموش و شاعرانه بین بینندگان و پسماند تکنولوژیکی که تولید میکنند، خلق مینماید. این اثر در تقاطع تعامل انسان و رایانه (HCI)، ساخت دیجیتال، هنرهای رسانهای و پایداری قرار دارد و هدف آن، تسهیل مشارکت گستردهتر عموم در مسائل زیستمحیطی است که اغلب محدود به جوامع تخصصی میشود.
2. مسئله: پسماند ساخت دیجیتال
همگانی شدن ساخت دیجیتال، منجر به افزایش نمونهسازی اولیه و مصرف مواد، عمدتاً پلاستیکها شده است. این امر پسماند قابل توجهی از جمله سازههای نگهدارنده، چاپهای ناموفق و برشهای اضافی ایجاد میکند.
2.1 تأثیرات زیستمحیطی
پلاستیکهایی که بهطور نامناسب دفع میشوند، به ریزپلاستیکها تجزیه شده و اکوسیستمهای دریایی را تهدید میکنند. تخمین زده میشود سالانه ۱۱ تا ۲۳ میلیون تن پلاستیک وارد اقیانوسها میشود [۴]. چرخه عمر نمونهسازی در HCI اغلب هزینه کامل زیستمحیطی مصرف مواد را نادیده میگیرد.
آمار کلیدی
۱۱ تا ۲۳ میلیون تن پلاستیک هر سال وارد اقیانوس میشود که بخشی از آن منشأ گرفته از جریانهای پسماند صنعتی و نمونهسازی است.
2.2 جریانهای فعلی پسماند
پسماندهای رایج شامل سازههای نگهدارنده چاپ سهبعدی، پرکننده اضافی، چاپهای ناموفق و ضایعات چوبی برش خورده با لیزر است. این مواد معمولاً به عنوان محصولات جانبی بیجان دیده میشوند، نه به عنوان موجوداتی با پتانسیل برای گفتوگو یا تأمل.
3. واستایو: مفهوم و طراحی
این چیدمان، پسماند را از یک مسئله به یک مشارکتکننده بازبافتدهی میکند.
3.1 بازآفرینی شاعرانه
مفهوم اصلی، انساننمایی است. به پسماند «صدا» و «نگاه» داده میشود. این امر، دیدگاه را از «مشاهده پسماند چاپ سهبعدی» به «مشاهده شدن توسط پسماند چاپ سهبعدی» تغییر میدهد و نقش و مسئولیت بیننده را به چالش میکشد.
3.2 سازوکار تعاملی
با نزدیک شدن بینندگان، چیدمان بیدار میشود. حرکات و صداهای آن به گونهای طراحی شدهاند که امواج دریا را تقلید کنند - استعارهای مستقیم از مقصد نهایی بسیاری از پسماندهای پلاستیکی. این امر، یک تجربه تأملی و حسی خلق میکند که هم زیباست و هم ناآرامکننده.
4. چارچوب فنی و هنری
این اثر، فناوری حسگر، مجسمهسازی جنبشی و طراحی صدا را در هم میآمیزد.
4.1 سیستم حسگری و پاسخ
حسگرهای مجاورتی (مانند اولتراسونیک یا LiDAR) حضور و فاصله بیننده را تشخیص میدهند. این دادهها، محرکها (احتمالاً موتورهای سروو یا استپر) را به حرکت درآورده تا حرکت موجمانند در قطعات پسماند مونتاژ شده ایجاد شود. بازخورد صوتی، شبیه به نجوای اقیانوس، بر اساس پارامترهای تعامل به صورت الگوریتمی تولید میشود.
4.2 انتخابهای مواد و زیباییشناسی
ماده فیزیکی، خود پسماند است - پلاستیکهای چاپ سهبعدی منتخب و ضایعات چوبی برش خورده با لیزر. مونتاژ احتمالاً از الگوهای ارگانیک و غیریکنواخت پیروی میکند تا با منشأ دقیق و هندسی پسماند تضاد ایجاد کند. طرح رنگی از حالت اولیه مواد گرفته شده و ممکن است از نورپردازی برای تقویت استعاره آبی استفاده شود.
5. کارهای مرتبط و بافتار
واستایو بر پایه حوزههای پژوهشی تثبیتشده بنا شده است.
5.1 طراحی تعامل پایدار (SID)
پیشگام شده توسط پژوهشگرانی مانند بلویس [۱]، SID از ادغام ملاحظات زیستمحیطی در طراحی تعامل حمایت میکند. چرخه عمر نمونهسازی پایدار الدی و همکاران [۳]، یک چارچوب عملی ارائه میدهد که واستایو با افزودن یک لایه عاطفی و متقاعدکننده، آن را تکمیل میکند.
5.2 پژوهش مواد سازگار با محیط زیست
ابتکاراتی مانند فیلامنت چاپ سهبعدی ریورا و همکاران از تفاله قهوه مصرف شده [۵]، نمایانگر جنبه علم مواد پایداری هستند. واستایو در جنبه ادراکی و رفتاری عمل میکند و هدف آن تغییر نگرشهایی است که تقاضا برای چنین نوآوریهایی را هدایت میکنند.
بینشهای کلیدی
- تغییر دیدگاه: با موفقیت پسماند را از شیء منفعل به ناظر فعال بازتعریف میکند.
- درگیری عاطفی: از هنر و استعاره (اقیانوس) برای ارتباط مشکلاتی که به صورت فکری درک شدهاند با احساس درونی استفاده میکند.
- پل زدن بر شکاف: هدف آن ترجمه نگرانیهای پایداری در سطح تخصصی (SID، طراحی چرخشی) به گفتمان عمومی از طریق تجربهای قابل دسترس است.
6. بینشهای کلیدی و تحلیل
بینش کلیدی: واستایو یک راهحل فنی برای پسماند نیست؛ بلکه یک اسب تروای روانشناختی است. نوآوری واقعی آن در استفاده از قدرت اصلی HCI - خلق تجربیات جذاب - برای نفوذ به ادراک کاربر از پسماند است، به گونهای که پیامد زیستمحیطی ساخت دیجیتال را شخصی، فوری و به طرز عجیبی زیبا جلوه دهد.
جریان منطقی: منطق پروژه به زیبایی چرخشی است: ۱) خروجی فیزیکی یک سیستم مشکلدار (پسماند ساخت) را بگیرید. ۲) با استفاده از ابزارهای همان سیستم (حسگرها، محرکها، کد) به آن عاملیت ببخشید. ۳) از این عاملیت برای بازتاب مسئله (استعاره موج دریا) به کاربران سیستم استفاده کنید. این کار حلقه بازخوردی را میبندد که معمولاً در فرآیند دفع شکسته میشود.
نقاط قوت و ضعف: نقطه قوت آن، بلاغت قدرتمند و غیرموعظهگونه آن است. برخلاف یک آمار یا برچسب هشدار، برای اشیای بیجان همدلی ایجاد میکند. ضعف آن، که در طراحی انتقادی رایج است، قابلیت اندازهگیری است. آیا یک تجربه تکاندهنده در گالری به تغییر رفتار در آزمایشگاه یا فضای سازنده تبدیل میشود؟ این پروژه به شدت بر این فرض تکیه دارد که درگیری عاطفی منجر به عمل میشود، ارتباطی که علوم رفتاری اغلب آن را شکننده مییابد.
بینشهای عملی: برای پژوهشگران، این اثر معیاری است برای چگونگی جذاب کردن پژوهشهای SID. گام بعدی باید مجهز کردن چیدمان برای جمعآوری داده در مورد چگونگی تغییر اهداف اعلام شده بینندگان توسط این تجربه یا، بهتر از آن، انتخابهای نمونهسازی بعدی آنها در یک کارگاه مرتبط باشد. برای صنعت، این یک فراخوان است تا جریانهای پسماند را نه فقط به عنوان مسائل لجستیکی، بلکه به عنوان ماده طراحی و کانالهای ارتباطی ببینند. تصور کنید یک چاپگر سهبعدی که پس از یک چاپ ناموفق، فقط بیپ نمیزند، بلکه با حرکتی موجمانند سطل زباله خود به طور بصری «آه» میکشد - نسخهای کوچکمقیاس و یکپارچه از اصل واستایو.
7. جزئیات فنی و مدل ریاضی
حرکت موجمانند را میتوان به عنوان یک سیستم هارمونیک میرا مدل کرد، که در آن قطعات پسماند به مجاورت بیننده ($d$) پاسخ میدهند. سطح فعالسازی $A(t)$ یک محرک معین میتواند توسط تابعی مانند زیر کنترل شود:
$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$
جایی که:
- $A_{max}$ حداکثر دامنه است.
- $\beta$ یک ضریب میرایی است که با حساسیت مجاورت رابطه معکوس دارد.
- $f$ فرکانس نوسان موج است.
- $\phi$ یک افست فاز برای ایجاد اثرات موج متحرک در چندین محرک است.
- $S(t)$ یک تابع نویز تصادفی (مانند نویز پرلین) برای تقلید از تغییرات طبیعی و غیرمکانیکی موج است.
ترکیب صدا میتواند از پارامتر مشابهی ($d$) برای تعدیل دامنه و فرکانس یک بانک از نوسانسازهای نویز فیلتر شده استفاده کند و «نجواهای ملایم دریا» را ایجاد نماید.
8. نتایج تجربی و تعامل کاربر
در حالی که PDF نتایج کمی رسمی ارائه نمیدهد، نتیجه توصیف شده کیفی و رفتاری است. «آزمایش»، نمایش چیدمان است. موفقیت در رفتار مشاهده شده بیننده اندازهگیری میشود: تعامل طولانیمدت، حالت تأملی و تغییرات گزارش شده در ادراک در طول مصاحبهها یا ثبت نظرات پس از تجربه. نتایج حکایتی احتمالاً نشان میدهد که چیدمان با موفقیت تأمل مورد نظر را برمیانگیزد و بینندگان را از چرخه عمر خروجیهای مواد خلاقانه خود آگاه میسازد. تقابل پسماند پیشرفته با حرکت ارگانیک و اقیانوسی، متغیر کلیدی محرک این حالت تأملی است.
توضیح نمودار (مفهومی): یک نمودار میلهای فرضی که پاسخهای نظرسنجی بینندگان را قبل و بعد از تجربه واستایو مقایسه میکند. محور y درصد بینندگانی را نشان میدهد که با گزارههایی مانند «من نسبت به پسماند نمونهسازی خود احساس مسئولیت شخصی میکنم» یا «پسماند ساخت دیجیتال مانند یک مسئله انتزاعی به نظر میرسد» موافق هستند. یک تغییر مثبت قابل توجه (افزایش برای مسئولیت، کاهش برای انتزاع) پس از تجربه، به صورت بصری تأثیر چیدمان را نشان میدهد.
9. چارچوب تحلیل: یک مطالعه موردی غیرکدی
چارچوب: «حلقه ادراک-عمل برای HCI پایدار»
کاربرد مطالعه موردی بر واستایو:
۱. ادراک مبهم: حالت عادی: کاربران پسماند ساخت را به عنوان یک محصول جانبی اجتنابناپذیر و بیجان («زباله») درک میکنند. حلقه بازخورد بین خلق و پیامد زیستمحیطی شکسته است.
۲. مداخله: واستایو مستقیماً در این حلقه شکسته نصب میشود. این اثر به صورت فیزیکی پسماند را بازنمایی کرده و مقصد زیستمحیطی بالقوه آن (اقیانوس) را از طریق استعاره شبیهسازی میکند.
۳. ادراک تغییر یافته: حالت جدید: کاربران مجبور میشوند پسماند را به عنوان یک موجودیت فعال با ارتباطی به یک اکوسیستم بزرگتر درک کنند. حلقه به طور موقت از طریق هنر بسته میشود.
۴. عمل بالقوه: چارچوب فرض میکند که این ادراک تغییر یافته، احتمال اقدامات پایدار (مانند جستجوی فیلامنتهای زیستتخریبپذیر، به حداقل رساندن مواد نگهدارنده) در وظایف ساخت آینده را افزایش میدهد. این گام نهایی نیازمند مطالعه طولی برای اعتبارسنجی است.
این چارچوب میتواند برای تحلیل سایر پروژههای متقاعدکننده پایداری در HCI با ترسیم چگونگی هدف قرار دادن «شکستهای» خاص در حلقه ادراک-عمل کاربر در مورد استفاده از منابع، به کار رود.
10. کاربردها و جهتهای آینده
۱. ادغام ابزار آموزشی: نسخههای کوچکشده واستایو میتوانند در فضاهای سازنده دانشگاهی، آزمایشگاههای فاب و مدارس طراحی به عنوان یادآورهای تعاملی دائمی مستقر شوند و عمل خلاقانه را مستقیماً به پیامد مواد آن پیوند دهند.
۲. سیستمهای مولد و سازگار: تکرارهای آینده میتوانند از بینایی کامپیوتر برای تحلیل نوع خاص پسماندی که به چیدمان وارد میشود (مانند PLA در مقابل ABS، سازه نگهدارنده در مقابل چاپ ناموفق) استفاده کنند و الگوی پاسخ خود را بر این اساس تغییر دهند و یک گفتوگوی ظریفتر ایجاد کنند.
۳. تجسم فیزیکی دادههای جریان پسماند: این مفهوم میتواند به یک داشبورد تجسم فیزیکی دادههای بلادرنگ برای یک آزمایشگاه ساخت تکامل یابد. جزر و مد، رنگ یا صدای چیدمان میتواند به معیارهای زنده مصرف مواد، استفاده از انرژی یا نرخ چاپ موفق مرتبط شود و جریان منابع را به صورت ملموس قابل مشاهده سازد.
۴. تلاقی با هنر هوش مصنوعی: ادغام مدلهای هوش مصنوعی مولد (مانند آنهایی که بر اساس اصول CycleGAN برای انتقال سبک ساخته شدهاند [۷]) میتواند به سیستم اجازه دهد تا اشکال بالقوه آینده یا مسیرهای تخریب پسماند قرار داده شده در آن را «رویا ببیند» یا تجسم کند و بعد زمانی را به تأمل بیفزاید.
11. منابع
- Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
- DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
- Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
- IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
- Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
- Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
- Zhu, J., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV).
- Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
- IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.