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

Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Мои слезы, моя печаль Мои слезы, моя печаль

Друзья и близкие Децла рассказали о несбывшихся планах и мечтах артиста

StarHit
Дом во льдах Дом во льдах

История дрейфующих станций «Северный полюс» – это летопись подвига во имя науки

Популярная механика
Приключения Чеболя в России Приключения Чеболя в России

Samsung сам начал продавать смартфоны в интернете. Не поздно ли?

Forbes
Прививка или смерть Прививка или смерть

Создание эффективной вакцины против ВИЧ заняло почти 40 лет

Популярная механика
5 экзотических видов оружия народов мира 5 экзотических видов оружия народов мира

Были времена, когда изготовление оружия еще не было универсальным и конвейерным

Maxim
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Почему мир сходит с ума по Mazda CX-5? Почему мир сходит с ума по Mazda CX-5?

Проводим независимое расследование

Maxim
Мама, это не игрушки Мама, это не игрушки

Киберспорт – профессия, индустрия и бизнес будущего

Популярная механика
14 отличных французских комедий XXI века, которые ты мог пропустить 14 отличных французских комедий XXI века, которые ты мог пропустить

Фильмы, которые прекрасны тем, что их можно смотреть, когда надоело уже все

Maxim
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Время выбрасывать камни Время выбрасывать камни

Каждое упущение, словно увесистый камень, отягощает твою поклажу, лишая тебя сил

Лиза
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
«Свет моей жизни»: как еще один Аффлек оказался талантливым режиссером «Свет моей жизни»: как еще один Аффлек оказался талантливым режиссером

В Берлине показали «Свет моей жизни» — режиссерский дебют Кейси Аффлека

Esquire
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Andaz дебютирует в Германии Andaz дебютирует в Германии

Гостиничная корпорация Hyatt объявила об открытии первого отеля Andaz в Германии

Cosmopolitan
Новая «Арктика» Новая «Арктика»

Атомоходы ЛК-60Я заменят ледоколы прошлых поколений

Популярная механика
Алкогений: Чарли Шин Алкогений: Чарли Шин

Чарли Шин не только успел сняться в полусотне фильмов, но и полежать в рехабе

Maxim
Как полюбить будущее и не сойти с ума Как полюбить будущее и не сойти с ума

Артемий Лебедев в российском интернете, как Пелевин – в русской литературе

Популярная механика
Как заработать на поколении Z: советы венчурного инвестора Как заработать на поколении Z: советы венчурного инвестора

Технологические проекты в сфере образования не вписываются в венчурную модель

Forbes
Мечта из голубых кирпичиков Мечта из голубых кирпичиков

Модель суперкара Bugatti Chiron, почти целиком построенная из кубиков Lego

Популярная механика
Ювелиры новой волны: 4 молодых дизайнера из Британки, о которых стоит знать Ювелиры новой волны: 4 молодых дизайнера из Британки, о которых стоит знать

Четыре молодых дизайнера украшений, чьи работы точно не оставят тебя равнодушной

Cosmopolitan
Воздушный бой Воздушный бой

Дроны-истребители, способные уничтожать разведывательные и ударные беспилотники

Популярная механика
Вот это связи! Российские звезды, которые кичатся дружбой с зарубежными Вот это связи! Российские звезды, которые кичатся дружбой с зарубежными

Кто на самом деле дружит с зарубежными селебрити, а кто лишь создает видимость

Cosmopolitan
Лыжники с небес Лыжники с небес

Самолеты на лыжах, пожалуй, еще большая экзотика, чем гидросамолеты

Популярная механика
11 странных заболеваний, о которых ты вряд ли слышал (они очень редкие) 11 странных заболеваний, о которых ты вряд ли слышал (они очень редкие)

Синдром Алисы в Стране чудес и ряд других странных заболеваний

Playboy
Нежелезная леди Нежелезная леди

Возможно, твои силы отнимает железодефицитная анемия

Лиза
Казаки фюрера Казаки фюрера

Его роман с немцами начался ещё в Гражданскую, а закончился он Второй мировой…

Дилетант
День в фургоне с городскими отходами День в фургоне с городскими отходами

Почему люди готовы платить за то, чтобы их мусор не попадал на свалку

Русский репортер
8 марта с единственным концертом в Москве выступит 72-летняя Сюзан Чани 8 марта с единственным концертом в Москве выступит 72-летняя Сюзан Чани

Сюзан Чани продолжает выступать и приедет в столицу с модульным синтезатором

Cosmopolitan
Открыть в приложении