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

Великая пустота Великая пустота

Самые большие объекты во вселенной заполнены ничем

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
Новое начало Новое начало

Разработка полноценной системы космического туризма

Популярная механика
Работа в цифре. В чем минусы новых способов подбора персонала Работа в цифре. В чем минусы новых способов подбора персонала

Ряд направлений рекрутинга сегодня полностью ушел в цифру

Forbes
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Как авторитарный руководитель мешает развитию бизнеса Как авторитарный руководитель мешает развитию бизнеса

Авторитарный стиль руководства не всегда оправдан

Forbes
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
Мадс Миккельсен: «Даже в отъявленных негодяях всегда есть что-то человеческое» Мадс Миккельсен: «Даже в отъявленных негодяях всегда есть что-то человеческое»

Почему Мадс Миккельсен решил отойти от амплуа злодея?

Cosmopolitan
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Видео начинает и выигрывает: чему учит война Instagram и Youtube Видео начинает и выигрывает: чему учит война Instagram и Youtube

Видео начинает и выигрывает: чему учит война Instagram и Youtube

Forbes
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Эксперт-американист Андрей Кортунов: Искушение нарушить РСМД у России гораздо сильнее, чем у США Эксперт-американист Андрей Кортунов: Искушение нарушить РСМД у России гораздо сильнее, чем у США

Андрей Кортунов: Искушение нарушить РСМД у России гораздо сильнее, чем у США

СНОБ
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Настройтесь на ритм сердца Настройтесь на ритм сердца

Хотите распрощаться с вредными привычками и заменить их более здоровыми?

Yoga Journal
Полeтит ли «черное» крыло? Полeтит ли «черное» крыло?

Будет ли перенесена дата запуска серийного производства самолета МС-21?

Популярная механика
Банк плохих долгов раскрыл структуру активов Банк плохих долгов раскрыл структуру активов

Банк «Траст» оказался крупным оператором коммерческой недвижимости в России

Forbes
Антология протеста Антология протеста

Чтобы победить полицейское насилие, Мартин Лютер Кинг не отвечал на него

Дилетант
От ММА до муай-тая: каким боевым искусством лучше заняться для самообороны От ММА до муай-тая: каким боевым искусством лучше заняться для самообороны

Ну что, хочешь быть самым крутым парнем на районе?

Playboy
Ради тишины и чистоты Ради тишины и чистоты

Корабли на электричестве покоряют фьорды Норвегии

Популярная механика
Любой ценой Любой ценой

Мария Распутина выгнала мужа из дома

StarHit
Скрытые функции в Android и iOS Скрытые функции в Android и iOS

Как ускорить работу смартфона с помощью инструментов для разработчиков

CHIP
Улетевший от следователей самолет Зиявудина Магомеда выставлен на продажу Улетевший от следователей самолет Зиявудина Магомеда выставлен на продажу

Улетевший от следователей самолет Зиявудина Магомеда выставлен на продажу

Forbes
100 самых сексуальных женщин страны 100 самых сексуальных женщин страны

100 самых сексуальных женщин страны

Maxim
Почему современные женщины хотят замуж? Почему современные женщины хотят замуж?

Чего женщины ждут от штампа в паспорте?

Psychologies
С горочки спустился С горочки спустился

Мы встретились с чемпионом России по форкроссу Иваном Кунаевым

Популярная механика
На измене: когда бизнес по франшизе похож на семейную драму На измене: когда бизнес по франшизе похож на семейную драму

Любой бизнес — это отношение между партнерами, которые тоже могут дать трещину

Forbes
Маленькая тайна Маленькая тайна

Правильная реакция взрослого на ложь укрепляет доверие в семье

Добрые советы
Временная работа Временная работа

Производители часов показали очередные результаты своего труда

AD
Куда катится Uber? Куда катится Uber?

Первая оценка банками компании шеринговой мобильности оказалась сенсационной

Quattroruote
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
Открыть в приложении