The adoption of Generative Artificial Intelligence (GenAI) systems in design is significantly changing the cognitive and operational processes of designers, especially in the early conceptual stages. This research, conducted as part of the PhD in Design Science and focused on design processes, aims to understand how interaction with GenAI affects the development of ideas, conceptual reworking and critical reflection in design practice. The discussion opens by outlining the theoretical context: on the one hand, the evolution of digital tools that with GenAI provide not only simple automation functions, but also generative capabilities; on the other hand, the cognitive foundations that govern the ideation phase, traditionally characterised by sketches, and co-evolution processes between problem and solution. The central hypothesis is that the GenAIs do not merely accelerate the production of sketches, but act as dialogic partners, triggering new strategies of explicitation of design thinking. After a review of the literature on the topic of designer-AI co-creation and computational creativity, the research gets to the heart of the matter with a series of exploratory observations in educational contexts, followed by controlled experiments with specialised chatbots (BIAS, SOSIA). These studies show how the concept phase can benefit from iterative interaction with AI models to think through complex issues such as the sustainability of projects under development. Although stalemates (communication loops) and technical limitations in the rendering of details are still frequent, the need to formulate targeted prompts induces designers to be clearer about their intentions. At the same time, GenAI generates unexpected solutions that, if properly explored, expand the design space. The thesis culminates in a structured experiment with design professionals, documented through protocols analysing cognitive processes and physiological data. The results confirm the role of GenAIs as co-creative agents, capable of stimulating new design directions and speeding up the reworking of concepts, but with specific skills required of the designer to avoid frustration and repetitive loops. It is emphasised that the integration of generative AI entails a paradigm shift in the way of designing, requiring reflexive approaches and training aimed at Intent-Based Outcome Specification. The potential that emerged - from improving design variety to sustainable knowledge sharing - is significant, but closely linked to the designer's ability to guide and supervise generated outputs with critical intelligence. Interaction with GenAI does not replace human creativity, but expands it, imposing however a rethinking of creative processes and a constant evolution of the tools themselves.

L’adozione di sistemi di Intelligenza Artificiale Generativa (GenAI) nel design sta modificando in modo significativo i processi cognitivi e operativi dei progettisti, soprattutto nelle fasi iniziali di concept. Questa ricerca, condotta nell’ambito del dottorato in Scienze del Design e focalizzata sui processi di progettazione, ha l’obiettivo di comprendere come l’interazione con GenAI incida sullo sviluppo di idee, sulla rielaborazione concettuale e sulla riflessione critica nella pratica progettuale in design. La trattazione si apre delineando il contesto teorico: da un lato, l’evoluzione degli strumenti digitali che con le GenAI forniscono non più solo semplici funzioni di automazione, ma anche capacità generative; dall’altro, i fondamenti cognitivi che governano la fase di ideazione, tradizionalmente caratterizzata da sketch, e processi di co-evoluzione tra problema e soluzione. L’ipotesi centrale è che le GenAI non si limitino ad accelerare la produzione degli elaborati, ma agiscano come partner dialogici, innescando nuove strategie di esplicitazione del pensiero progettuale. Dopo una rassegna sulla letteratura inerente al tema di co-creazione designer-AI e creatività computazionale, la ricerca entra nel vivo con una serie di osservazioni esplorative in contesti didattici, seguite da esperimenti controllati con chatbot specializzati (BIAS, SOSIA). Tali studi mostrano come la fase di concept possa trarre vantaggio dall’interazione iterativa con modelli AI per riflettere su questioni complesse come la sostenibilità dei progetti in via di sviluppo. Sebbene siano ancora frequenti momenti di stallo (loop comunicativi) e limiti tecnici nella resa dei dettagli, la necessità di formulare prompt mirati induce nei designer una maggiore chiarezza sulle proprie intenzioni. Parallelamente, la GenAI genera soluzioni inattese che, se opportunamente vagliate, ampliano lo spazio progettuale. La tesi culmina in un esperimento strutturato con professionisti del design, documentato tramite protocolli di analisi dei processi cognitivi e dati fisiologici. I risultati confermano il ruolo delle GenAI come agenti co-creativi, capaci di stimolare nuove direzioni progettuali e di velocizzare la rielaborazione di concept, a fronte però di competenze specifiche richieste al designer per evitare frustrazioni e loop ripetitivi. Si evidenzia come l’integrazione dell’AI generativa comporti un salto paradigmatico nel modo di ideare, richiedendo approcci riflessivi e una formazione mirata alla comunicazione fondata sugli intenti (Intent-Based Outcome Specification). Le potenzialità emerse – dal miglioramento della varietà progettuale alla condivisione di conoscenze sostenibili – sono significative, ma strettamente legate alla capacità del designer di guidare e supervisionare con intelligenza critica gli output generati. L’interazione con GenAI non sostituisce la creatività umana, bensì la espande, imponendo tuttavia un ripensamento dei processi creativi e una costante evoluzione degli strumenti stessi.

Designer e GenAI: Studio degli aspetti caratterizzanti l’interazione durante la progettazione di concept / Cavallin, Elena. - (2025 Apr 04).

Designer e GenAI: Studio degli aspetti caratterizzanti l’interazione durante la progettazione di concept

CAVALLIN, ELENA
2025-04-04

Abstract

The adoption of Generative Artificial Intelligence (GenAI) systems in design is significantly changing the cognitive and operational processes of designers, especially in the early conceptual stages. This research, conducted as part of the PhD in Design Science and focused on design processes, aims to understand how interaction with GenAI affects the development of ideas, conceptual reworking and critical reflection in design practice. The discussion opens by outlining the theoretical context: on the one hand, the evolution of digital tools that with GenAI provide not only simple automation functions, but also generative capabilities; on the other hand, the cognitive foundations that govern the ideation phase, traditionally characterised by sketches, and co-evolution processes between problem and solution. The central hypothesis is that the GenAIs do not merely accelerate the production of sketches, but act as dialogic partners, triggering new strategies of explicitation of design thinking. After a review of the literature on the topic of designer-AI co-creation and computational creativity, the research gets to the heart of the matter with a series of exploratory observations in educational contexts, followed by controlled experiments with specialised chatbots (BIAS, SOSIA). These studies show how the concept phase can benefit from iterative interaction with AI models to think through complex issues such as the sustainability of projects under development. Although stalemates (communication loops) and technical limitations in the rendering of details are still frequent, the need to formulate targeted prompts induces designers to be clearer about their intentions. At the same time, GenAI generates unexpected solutions that, if properly explored, expand the design space. The thesis culminates in a structured experiment with design professionals, documented through protocols analysing cognitive processes and physiological data. The results confirm the role of GenAIs as co-creative agents, capable of stimulating new design directions and speeding up the reworking of concepts, but with specific skills required of the designer to avoid frustration and repetitive loops. It is emphasised that the integration of generative AI entails a paradigm shift in the way of designing, requiring reflexive approaches and training aimed at Intent-Based Outcome Specification. The potential that emerged - from improving design variety to sustainable knowledge sharing - is significant, but closely linked to the designer's ability to guide and supervise generated outputs with critical intelligence. Interaction with GenAI does not replace human creativity, but expands it, imposing however a rethinking of creative processes and a constant evolution of the tools themselves.
4-apr-2025
37
ARCHITETTURA, CITTA' E DESIGN
Designer e GenAI: Studio degli aspetti caratterizzanti l’interazione durante la progettazione di concept / Cavallin, Elena. - (2025 Apr 04).
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Descrizione: Designer e GenAI: Studio degli aspetti caratterizzanti l’interazione durante la progettazione di concept
Tipologia: Tesi di dottorato
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