Придумывать дизайн будущего станут не люди, а компьютеры

Популярная механикаHi-Tech

Кто бы мог подумать: генеративный дизайн

Судя по всему, ближайшее будущее будет выглядеть совсем не так, как мы привыкли видеть в фантастических фильмах. Потому что придумывать дизайн будущего станут не люди, а компьютеры.

Текст: Александр Грек

Одно из самых модных направлений среди дизайнеров и инженеров в последнее время – генеративный дизайн. Главная идея этой технологии – инженер или дизайнер не проектирует продукт, а задает нужные параметры и ограничения, после чего программа предлагает готовые оптимизированные решения. В итоге получаются удивительные вещи, более напоминающие природные объекты, нежели творения человека.

Недетские забавы

Специалисты так и не сошлись во мнении, что считать генеративным творчеством, а что нет. Некоторые относят к нему и детские калейдоскопы, порождающие неповторяющиеся узоры, и даже процесс гадания на картах. Но реальной эта технология стала только после появления современных мощных программ с алгоритмами на базе искусственного интеллекта и мощных 3D-принтеров.

Различают несколько направлений генеративного дизайна. Например, топологическая оптимизация существует почти четверть века. Смысл ее прост: у детали убирается лишний материал, не несущий нагрузки. Раньше детали оптимизировали, исходя из традиционных технологий изготовления – это литье, токарная и фрезерная обработка, поэтому конечный вариант выглядел ажурно, но вполне обычно. При топологической оптимизации под аддитивные производства формы получаются гораздо причудливее.

Еще одно из интересных направлений – трабекулярные структуры. Трабекула – небольшой, часто микроскопический элемент в виде маленького пучка, стойки или стержня, который выполняет какую-то механическую функцию. Хорошей иллюстрацией является человеческое тело, напичканное такими структурами, например костной тканью. Трабекулы гораздо эффективнее монолитных структур, и киборги будущего, скорее всего, будут непохожи на своих кинематографических «монолитных» персонажей. Генеративный дизайн позволяет точно масштабировать и распределять крошечные поры по всем твердым материалам, а также придавать поверхности шероховатость, имитируя кости при создании медицинских имплантов. Гладкие монолитные привычные материалы не очень хорошо принимаются человеческим организмом, а вот трабекулярные структуры, напечатанные на 3D-принтере с учетом конкретной анатомии пациента, приживаются гораздо лучше.

Медицина. Большие перспективы у генеративного дизайна в имплантологии. Эта технология позволяет не только делать легкие «запасные части» под конкретный организм, но и создавать структуру, которая хорошо приживается. На снимке: спинальные импланты, напечатанные из титана на 3D-принтере.

Не додуматься

Следующий шаг – синтез формы. Если при топологической оптимизации параметры и формы конечной конструкции изначально известны и само изделие в итоге оптимизируется на основе этих данных, то при синтезе форм дизайнеры задают на входе более общие требования, а система уже на основании этих запросов «выращивает» новый дизайн. И без искусственного интеллекта тут не обойтись. «Внутри генеративного дизайна есть вариативность, – говорит Наталья Райкова из компании Autodesk. – Есть нейронные сети, а есть генетические алгоритмы. Если использовалась нейронная сеть, то с большой долей вероятности результат будет довольно предсказуемым. Мы сейчас склоняемся в сторону генетических алгоритмов, потому что они могут дать более интересные результаты, до которых человеку сложно додуматься самому». Действительно, нейросети не дают причудливых форм, ведь нейросети обучаются людьми, поэтому их «фантазия» ограниченна. А системы на основе генетических алгоритмов используют для моделирования случайный подбор, комбинирование и вариации, аналогичные естественному отбору в природе. И точно так же, как природа, создают причудливые формы, далеко выходящие за пределы нашего воображения.

Природа. Если повнимательнее посмотреть по сторонам, можно увидеть массу примеров генеративного дизайна. Природа сотни миллионов лет использует эту технологию.

Близкие родственники

Взглянув на объекты, созданные с помощью генеративного дизайна, можно подумать, что это не такая уж и новая технология, что-то подобное вы уже видели. Достаточно вспомнить концепты Луиджи Колани или здания архитектурного бюро Захи Хадид. Но это внешнее сходство. Тот же Колани вдохновлялся бионикой – наукой о применении в технических устройствах структур и свойств живой природы. А Заха Хадид занималась параметрическим дизайном, опирающимся на компьютерные алгоритмы на основе диаграммы Вороного. То есть источниками вдохновения были природа и математика. Точно так же можно черпать идеи, например, в античной культуре. Главное отличие генеративного дизайна в том, что компьютер сам генерирует новые формы, а разработчикам необходимо лишь правильно поставить задачу и ввести корректные входные значения. Эта новейшая технология, появившаяся в США, стала известна в мире совсем недавно, говорит Наталья Райкова. Пилотные проекты в этой области создавались на основе специальной облачной платформы Dreamcatcher, которая эволюционировала в коммерческое ПО Autodesk Generative Design (эта опция стала доступна также в популярном пакете Autodesk Fusion 360).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Кристина Хендрикс. Натуральная величина Кристина Хендрикс. Натуральная величина

Где бы Кристина Хендрикс ни появлялась, мужчины забывали о приличиях

Караван историй
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
Пол Пот: чемпион геноцида Пол Пот: чемпион геноцида

Жуткий эксперимент Пол Пота с построением «истинного социализма»

Дилетант
Креативная глубинка Креативная глубинка

Сердце концерна IКЕА, ворочающего миллиардами, находится в глухой провинции

Популярная механика
Крошка Ро Крошка Ро

Блогер Марьяна Ро выбралась в реальный мир без одежды

Maxim
Ударные стройки науки Ударные стройки науки

Национальный научный фонд (NSF) опубликовал детальную статистику за 2016 год

Популярная механика
Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов» Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов»

Специалисты из рекламных агентств — о рекламной кампании российского Reebok

Forbes
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Валерий Сюткин: «Я – то что надо, когда приношу зарплату жене» Валерий Сюткин: «Я – то что надо, когда приношу зарплату жене»

Певец точно знает, как правильно выстроить отношения с супругой и родителями

StarHit
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Прекрасен их союз Прекрасен их союз

Последние несколько недель все только и говорят об Эмили Блант!

Grazia
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Венесуэла: утраченные иллюзии Венесуэла: утраченные иллюзии

Как преодолеть кризис и не поубивать друг друга

Русский репортер
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Учись работать: VR и онлайн меняют представление об образовании Учись работать: VR и онлайн меняют представление об образовании

Сегодня все компании вкладываются в обучение кадров

Forbes
Пистолет Лебедева Пистолет Лебедева

Новинка концерна «Калашников» – пистолет Лебедева ПЛ-15

Популярная механика
Как украсть миллиард Как украсть миллиард

Нелегальный рынок углеводородов — целая отрасль

Огонёк
Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре

Правда и мифы о Юлии Цезаре

Вокруг света
Норм! Норм!

Александр Гудков и актриса Аглая Тарасова впервые встретились в Петербурге

Собака.ru
Монарх под видом демократа Монарх под видом демократа

Октавиан Август не стал повторять ошибок Цезаря

Дилетант
Как оцифровать старую видеокассету дома: легко и без больших затрат Как оцифровать старую видеокассету дома: легко и без больших затрат

Как сохранить собственноручно снятое видео из 90-х в цифровом формате

CHIP
Рыбак на краю галактики Рыбак на краю галактики

Как Геннадий Борисов открыл комету

Популярная механика
Глава BMW в России — об умных автомобилях, в которых можно жить Глава BMW в России — об умных автомобилях, в которых можно жить

Глава BMW в России — об умных автомобилях, в которых можно жить

Forbes
Идея! Оставлять чаевые Идея! Оставлять чаевые

Учись правильно благодарить тех, кто оказывает тебе услуги

Maxim
Почему для молодого дизайнера не страшно пропустить сезон Почему для молодого дизайнера не страшно пропустить сезон

Основатель бренда Pyer Moss

Vogue
Эволюция пожирает своих детей Эволюция пожирает своих детей

Премия Дарвина вручается тем, кто ухитряется превратить смерть в идиотизм

Maxim
От ненависти до «любви» От ненависти до «любви»

Дженнифер Лопес опубликовала автобиографию «Настоящая любовь»!

Grazia
Обезоруживающие фразы: как победить в споре Обезоруживающие фразы: как победить в споре

Как правильно входить в словесный поединок и завершать его победой?

Psychologies
Хлеб и колбаса: ключевые гастрономические ценности в новом ресторане Focacceria Хлеб и колбаса: ключевые гастрономические ценности в новом ресторане Focacceria

Команда легендарного «Семифреддо» кормит простой едой на Патриарших

GQ
Открыть в приложении