Вештачката интелигенција сугерира решенија за дизајн
Во генеративниот дизајн, вештачката интелигенција ги користи алгоритмите на природата за да генерира мноштво можни решенија за градежна задача. На .
Лево: Освен скратениот потпирач за грб, ова е „традиционален“ стол со четири исправени, цврсти нозе. Доброто парче тежи 10,3 килограми. Со оваа конструкција, сè уште има простор за подобрување во однос на тежината. Средно: Лесните структури во рамките на нозете и седиштето го прават седиштето многу поекономично во тежина: овој модел тежи само 4,1 килограми. Десно: Зошто вистински, паралелни нозе кога друга структура може да ја издржи истата сила со многу помала маса? Со 2,9 килограми, решетката на седиштата е летачка тежина во споредба (Слика: Autodesk).
Во генеративниот дизајн, вештачката интелигенција ги користи алгоритмите на природата за да генерира мноштво можни решенија за градежна задача. Ова им помага на дизајнерите да најдат нови пристапи кон дизајнот - секогаш во потрага по уште подобро решение.
Откако се појавија првите CAD-програми за компјутери на пазарот пред повеќе од 30 години, технологијата се разви брзо: од 2Д до 3Д, од чиста алатка за цртање до алатка за дигитални прототипови со многу други карактеристики како што се симулација, управување со податоци и облачна врска. Постојано поинтелигентни системи го трасираат патот до паметни фабрики кои можат да бидат организирани и индивидуално конфигурирани.
Сепак, дизајнот и конструкцијата главно ги следат старите принципи: На почетокот има празен лист или празен екран. Геометрите се изградени и разработени со многу повторувачки фини работи и пресметки, како и со бројни отфрлени варијанти на готовиот модел. Дизајнерот е секогаш во потрага по оптимален дизајн, на пример, идеален баланс на тежина, стабилност и потрошувачка на материјал.
Се повеќе софистициран софтвер за симулација им дава на одделите за истражување и развој подобар увид во тоа како се однесуваат дизајните во реалноста и дали ги исполнуваат условите. А сепак: 99 проценти од работите во светот се лошо дизајнирани, рече неодамна Jordanордан Брантт, иден технолог во Аутодеск.
Зошто да не научиме од мајката природа, која ја усовршуваше флората и фауната со милиони години, така што секоја компонента на организмот е прецизно прилагодена на неговото живеалиште и одредена функција? Школскиот октопод или варовничкото тело на пловност е ремек-дело на стабилност и тежина. Поддржувачкиот скелет се состои од тенки, микроскопски плочи, кои се поддржани едни против други со бројни мини колони. И служи како образец за бионика при градење згради.
Бионика за напредни корисници
Лево: Освен скратениот потпирач за грб, ова е „традиционален“ стол со четири исправени, цврсти нозе. Доброто парче тежи 10,3 килограми. Со оваа конструкција, сè уште има простор за подобрување во однос на тежината.
Средно: Лесните структури во рамките на нозете и седиштето го прават седиштето многу поекономично во тежина: овој модел тежи само 4,1 килограм.
Десно: Зошто вистински, паралелни нозе кога друга структура може да ја издржи истата сила со многу помала маса? Со 2,9 килограми, решетката на седиштата е летачка тежина во споредба (Слика: Autodesk).
Бионикс долго време истражуваше кои принципи и материјални својства можат да се пренесат од природата во структури дизајнирани од луѓе. Авиони, прозорци со ефект на лотос или чаши за вшмукување се примери кои се веќе успешно усвоени. Но, во моментот има ограничувања на она што е многу сложено, како што се неправилни кристални форми. Бидејќи реалната структура тешко може да се реплицира во однос на дизајнот или само со голем напор. Честопати добивате само копија што никогаш не го достигнува совршенството на биолошкиот модел.
Таканаречениот генеративен дизајн го прифаќа овој предизвик. Ги користи резултатите од синтетичката биологија, која ги истражува принципите што ги следи растот на молекулите. Системите за вештачка интелигенција работат со овие природни алгоритми со цел да ги пренесат според барањата за дизајн.
Новите гуми на Мекларен П1, хибриден супер спортски автомобил, ја имитираат мрежата на корени на едно дрво. Неправилна шема налик на саќе постигнува највисока можна стабилност со што помалку потрошувачка на материјал. Компјутер ја пресметува оптималната поставеност и дебелината на wallидот на саќето, така што гумите се совршено избалансирани и покрај неправилната шема. Autodesk работи на алатка за генеративен дизајн со проектот Dreamcatcher, воведувајќи две технологии што се од голема важност за компанијата: облак и 3Д печатење.
Облак и 3Д печатење го овозможуваат тоа
Вештачката интелигенција и биониката не се ништо ново само по себе. Биолозите, компјутерските научници и научниците за материјали ги истражуваат овие области подолго време. Но, облак и 3Д печатење носат нова динамика и гарантираат дека концептот на генеративен дизајн се користи и надвор од лабораторијата. Досега, работата со вештачка интелигенција беше резервирана само за истражувачки институции со суперкомпјутери. Дури и тогаш, пресметката на варијантите на дизајнот или симулацијата на молекуларниот раст траеше неколку дена. Облакот со својата скоро неограничена компјутерска моќ му овозможува на секој дизајнер со конвенционален CAD компјутер да изврши такви пресметки.
Процесите за производство на додатоци, како што е 3D печатењето, на крајот овозможуваат да се произведат сложени форми што се создаваат. Ситно разгранета мрежа од форми на екранот може да биде оптимално решение за врска помеѓу оска и тело; сепак, претворањето на обликот во реалност е или невозможно или многу скапо со употреба на конвенционални процеси како што се вбризгување или фрезирање.
Генеративен дизајн: конструкција без дизајнери?
Јасно е: софтверот за генеративен дизајн како Autodesk Dreamcatcher во никој случај нема да го замени дизајнерот. Попрво треба да го ослободи од досадната основна работа. Софтверот му помага да добие почетна основа за дизајнирање, од која може да работи на моделот. Значи, тој не треба да започнува од нула, да создава геометриски форми или рачно да формира структури на ребра. Ова му остава повеќе време за поважни задачи, како што е следење на нова идеја за дизајн и експериментирање - и на крајот возење иновации.
Примерен рок за пресметка резултираше со различни варијанти на седење, кои се прикажани со информации за внесените параметри. Дизајнерите ги дефинираат рамковните услови за пресметка однапред, на пример функционални барања, критериуми за изведба, материјал и спецификации на трошоците (Слика: Autodesk).
Генеративниот дизајн го менува начинот на кој дизајнерот пристапува кон својата работа, како и самиот процес на дизајнирање.Вториот сега се заснова на дефинирање на проблемот, а не на дизајнот. Наместо да се прашува со каква форма започнува дизајнерот, тој прво треба да ги земе предвид параметрите со кои треба да работи вештачката интелигенција. Значи, тој мора да биде јасен за тоа кој проблем сака да го реши со својата конструкција. Дали производот треба да биде што е можно полесен или особено стабилен? Надополнувајќи се на ова, тој добива различни градежни решенија од софтверот, кои треба да се проценат во следниот чекор.
Многу од генерираните варијанти може да не одговараат на идеите на дизајнерот или не можат да се спроведат од други причини. Фактори како што се естетиката или функционалноста се аспекти за кои е потребно обучено око на дизајнерот да ги процени. Но, излезот на софтвер како Dreamcatcher не мора да биде наменет како готов краен производ, туку како квалификувана и потврдена работна основа. Програмерите во истражувачкиот тим на Аутодеск откриле дека дизајнерите ги користат генерираните варијанти како предлози за понатамошно дизајнирање. Столот сепак треба да има седиште и грб и да биде разумно удобен. Но, дали навистина треба да има четири нозе што се релативно паралелни едни со други?
Исто како и 3D CAD, 3Д печатење или облак, и генеративниот дизајн ќе го придвижи и револуционизира светот на дизајнот. Со комбинирање на принципите на природата, вештачката интелигенција и креативноста на дизајнерот, на производите им се дава повеќе живот. „Аутодеск“ ќе изложува на саемот во Хановер во сала 7, Стенд Ц18. направи