Creativity in the Design Process: Cognitive Actions and Conceptual Transformations

Abstract

This research explores the complex relationship between creativity and cognitive processes during the design process, focusing on the mechanisms that stimulate conceptual expansion and shifts in understanding how creative insights emerge. The study involved 25 participants who employed the think-aloud protocol to tackle a specific design task. Linkographic entropies derived from verbal data collected during design sessions were employed to identify critical moves (CM) and their corresponding design decisions. The CM networks were analysed and coded using the Function-Behaviour-Structure (FBS) ontology to classify design actions. Furthermore, semantic analysis was conducted to categorise the types of design transformations as either conceptual expansions or conceptual shifts. The findings reveal that conceptual shifts are achieved solely through Synthesis, while conceptual expansions serve as the foundational elements for these shifts. Cognitive actions-specifically reformulations and evaluations-were found to facilitate conceptual expansions and contribute to conceptual shifts at various levels. The effectiveness and type of these conceptual transformations are influenced by the distance between the knowledge sets used during cognitive actions. Formulation and Analysis do not contribute to fostering conceptual transformations. The study contributes to a deeper understanding of the cognitive processes underlying design creativity, providing insights for both design education and professional practice.

Alternate abstract:

Esta investigación explora la compleja relación entre la creatividad y los procesos cognitivos durante el proceso de diseño, centrándose en los mecanismos que estimulan la expansión conceptual y los cambios para comprender cómo surgen las ideas creativas. El estudio contó con 25 participantes que emplearon el protocolo de pensamiento en voz alta para abordar una tarea de diseño específica. Las entropías linkográficas derivadas de los datos verbales recogidos durante las sesiones de diseño se emplearon para identificar los movimientos críticos (MC) y sus correspondientes decisiones de diseño. Las redes de MC se analizaron y codificaron utilizando la ontología Función-Comportamiento- Estructura (FBS) para clasificar las acciones de diseño. Además, se realizó un análisis semántico para clasificar los tipos de transformaciones de diseño como expansiones conceptuales o cambios conceptuales. Los resultados revelan que los cambios conceptuales se logran únicamente a través de la síntesis, mientras que las expansiones conceptuales sirven como elementos fundacionales para estos cambios. Las acciones cognitivas, en concreto las reformulaciones y evaluaciones, facilitan las ampliaciones conceptuales y contribuyen a los cambios conceptuales en varios niveles. La eficacia y el tipo de estas transformaciones conceptuales están influidos por la distancia entre los conjuntos de conocimientos utilizados durante las acciones cognitivas. La formulación y el análisis no contribuyen a fomentar las transformaciones conceptuales. El estudio aporta a una comprensión más profunda de los procesos cognitivos que subyacen a la creatividad en el diseño, dando ideas tanto para la enseñanza del diseño como para la práctica profesional.