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

Портрет генами Портрет генами

ДНК-фенотипирование позволит восстановить облик преступника по его генам

Популярная механика
Подарки мечты для фанатов виски: 9 крутых штук, которые приведут в восторг каждого Подарки мечты для фанатов виски: 9 крутых штук, которые приведут в восторг каждого

Так же круто, как и бутылка хорошего виски. Или даже лучше!

Playboy
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Хорошо устроился Хорошо устроился

Боевое крещение. Кристоф Вальц снялся в экранизации кровавой манги

GQ
Картонная инженерия Даниеля Агдага Картонная инженерия Даниеля Агдага

Австралийский художник Даниель Агдаг делает скульптуры из картона

Популярная механика
В память о Кайзере: 5 коллекций Карла Лагерфельда с немецким оттенком В память о Кайзере: 5 коллекций Карла Лагерфельда с немецким оттенком

Отдаем дань памяти дизайнеру, вспомнив коллекции, обыгрывающие его корни

Cosmopolitan
Знаки и смыслы Китая Знаки и смыслы Китая

Китайская иероглифика прекрасна чувствует себя даже в цифровую эпоху

Популярная механика
Закат сверхдредноутов: линкор «Бисмарк» Закат сверхдредноутов: линкор «Бисмарк»

Германские корабелы всегда славились умением создавать незаурядные корабли

Популярная механика
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Как мы пытались засудить спамеров, и что из этого вышло Как мы пытались засудить спамеров, и что из этого вышло

Горький и поучительный опыт

CHIP
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
5 приколов от Google, которые точно сделают ваш день 5 приколов от Google, которые точно сделают ваш день

Оригинальные пасхалки, вымышленные языки от Google и кое-что не для всех

CHIP
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Влюбленность: три ловушки, в которые мы попадаем Влюбленность: три ловушки, в которые мы попадаем

Каких эмоциональных ловушек следует опасаться

Psychologies
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Секретный президент США Секретный президент США

Как жена президента США Эдит Вильсон тайно правила страной из-за болезни мужа

Дилетант
Нетихие планеры Нетихие планеры

Самовзлетные планеры, разработанные в пензенском КБ «Авиастроитель»

Популярная механика

Как придумывалась скандальная рекламная кампания Reebok

Esquire
Кубик Осипова Кубик Осипова

Самая ожидаемая и самая крутая головоломка десятилетия

Популярная механика
Под вуалью. Когда предприниматель рискует своим имуществом Под вуалью. Когда предприниматель рискует своим имуществом

Под вуалью. Когда предприниматель рискует своим имуществом

Forbes
Слайд-шоу Слайд-шоу

Новые разработки и прототипы

Популярная механика
Чего ждать от отношений с азиатками? 3 типа тайландок и их сюрпризы Чего ждать от отношений с азиатками? 3 типа тайландок и их сюрпризы

Не так просты эти тайландки, как можно подумать

Playboy
Оградить и уничтожить Оградить и уничтожить

Геохимические барьеры – средство защиты природы от человеческой деятельности

Популярная механика
От мобилы до тачилы: самое интересное с выставки гаджетов От мобилы до тачилы: самое интересное с выставки гаджетов

С 25 по 28 февраля 2019 года в Барселоне проходит очередная выставка MWC

Популярная механика
Великие и смешные Великие и смешные

Самый странный фотоальбом в истории

Maxim
Как позорился «Оскар 2019»: 11 самых неловких и провальных моментов Как позорился «Оскар 2019»: 11 самых неловких и провальных моментов

Для тех, кому надоели эти безупречные фото с премии

Playboy
От редакции От редакции

Год необыкновенно щедр на юбилеи

АвтоМир
Как компании помогают молодым мамам быстрее вернуться в строй Как компании помогают молодым мамам быстрее вернуться в строй

В адаптационный период понимающее руководство играет важную роль для женщин

Forbes
Маленькая жизнь Маленькая жизнь

Артисты могут позволить себе расслабиться

OK!
В погоне за «Оскаром»: как Netflix переписывает экономику Голливуда В погоне за «Оскаром»: как Netflix переписывает экономику Голливуда

Netflix пытается переманить на свою сторону главных сценаристов и продюсеров

Forbes
Открыть в приложении