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

Следи за собой Следи за собой

Статистика знает все обо всех, но ничего не скажет о конкретном человеке

Популярная механика
Ради чего ехать на третий фестиваль Ikra в Сочи Ради чего ехать на третий фестиваль Ikra в Сочи

Ради чего ехать на третий фестиваль Ikra в Сочи

Vogue
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Вино, орехи и оливки Вино, орехи и оливки

Небольшой испанский регион Приорат живет производством вина, орехов и оливок

АвтоМир
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Как компании помогают новичкам влиться в коллектив Как компании помогают новичкам влиться в коллектив

Что делают компании, чтобы новые сотрудники почувствовали себя «своими»

Forbes
Квантовое превосходство Квантовое превосходство

В IT сложилась предреволюционная ситуация

Популярная механика
Многообразие украшений для мужчин на показе Gucci осень-зима 2019 Многообразие украшений для мужчин на показе Gucci осень-зима 2019

Теперь парням предложено носить колье, чокеры и даже огромные серьги-каффы

Esquire
На грани слышимости: нейтринные коммуникации для подводного флота На грани слышимости: нейтринные коммуникации для подводного флота

Современные субмарины становятся неслышимы и невидимы для радаров

Популярная механика
Оставь все свои дела и посмотри эти 7 лучших российских короткометражек Оставь все свои дела и посмотри эти 7 лучших российских короткометражек

Комиксы, Хаски, и Быков – благодать

Playboy
Механик в аду Механик в аду

Зонд AREE – никакой электроники, только старая школа и верная механика

Популярная механика
Елизавета Туктамышева рассказала о важности секса и отдыхе с возлюбленным Елизавета Туктамышева рассказала о важности секса и отдыхе с возлюбленным

Елизавета Туктамышева возвращает в фигурное катание сексуальность

Cosmopolitan
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Венесуэла: утраченные иллюзии Венесуэла: утраченные иллюзии

Как преодолеть кризис и не поубивать друг друга

Русский репортер
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Волевая модель Волевая модель

Актриса Эмилия Кларк о праве выглядеть сексуально и аромате The Only One 2

Vogue
Нечеловеческая еда Нечеловеческая еда

Как делают сухой корм для животных

Популярная механика
Несезонная охота Несезонная охота

Конец зимы – отличное время для поездки: цены ниже, туристов мало, море рядом

Лиза
Эльф из Санкт-Петербурга Эльф из Санкт-Петербурга

Как Роман Любимцев из Санкт-Петербурга перевернул мир кайтбординга

Популярная механика
Ушедшие в вечность: броненосцы типа «Бородино» Ушедшие в вечность: броненосцы типа «Бородино»

Тяжелая судьба пяти броненосцев типа «Бородино»

Популярная механика
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
Оптимисты со склада: дефицит складских площадей приведет к росту ставок в 2019 году Оптимисты со склада: дефицит складских площадей приведет к росту ставок в 2019 году

Дефицит складских площадей приведет к росту ставок в 2019 году

Forbes
Планы на будущее Планы на будущее

Что о развитии автотранспорта думают в руководстве автомобильных компаний

Популярная механика
Телесные колготки: носить или не носить? Телесные колготки: носить или не носить?

Телесные колготки - самый противоречивый предмет в современном женском гардеробе

Cosmopolitan
Следствие на крови Следствие на крови

Каким пыткам подвергался сын Петра I

Дилетант
«Бесспорно лучший медиаменеджер 1990-х». Умер Игорь Малашенко «Бесспорно лучший медиаменеджер 1990-х». Умер Игорь Малашенко

Основатель НТВ стал одним из символов независимого телевидения России

Forbes
Зачем «Челси» выложил €64 млн за 20-летнего американца Зачем «Челси» выложил €64 млн за 20-летнего американца

Как Кристиан Пулишич стал самым дорогим в истории футболистом из США

Forbes
IBM против D-Wave: наступила ли эра квантовых компьютеров IBM против D-Wave: наступила ли эра квантовых компьютеров

Принес ли новый квантовый компьютер IBM долгожданную революцию

Forbes
Тест XFX Radeon RX 590 Fatboy 8GB GDDR5: недорогая видеокарта-толстяк Тест XFX Radeon RX 590 Fatboy 8GB GDDR5: недорогая видеокарта-толстяк

Тест XFX Radeon RX 590 Fatboy 8GB GDDR5: недорогая видеокарта-толстяк

CHIP
Вижу цель Вижу цель

Иляна Эрднеева поймала Андрея Бурковского на очередном витке его карьеры

Glamour
Открыть в приложении