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

Наcледник «Энергии» Наcледник «Энергии»

Новейший ракетный двигатель РД-171МВ открывает нашей космонавтике будущее

Популярная механика
Бомба от ФРС. Почему Трамп проиграет следующие выборы Бомба от ФРС. Почему Трамп проиграет следующие выборы

ФРС США почти гарантирует провал Трампа на следующих президентских выборах

Forbes
Сон разумов Сон разумов

Гибернация – одна из ключевых технологий для пилотируемых экспедиций в космос

Популярная механика
Cвят, свят Cвят, свят

Григорий Константинопольский переосмыслил «Американского психопата»

Собака.ru
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
Общество говорящих, которых не слушают Общество говорящих, которых не слушают

Быть услышанным значит получить признание своей уникальности

Psychologies
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
«Я бы выбросил из дома телевизор» «Я бы выбросил из дома телевизор»

Музыкант, культуролог, эксперт Нобелевского концерта Михаил Казиник

Добрые советы
Ракетный маневр Ракетный маневр

С S7 Space связывают надежды на развитие отечественной частной космонавтики

Популярная механика
Современная медицина против рака Современная медицина против рака

Современная медицина против рака

Популярная механика
Следи за собой Следи за собой

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

Популярная механика
Леонтина Коэн: советская разведчица, которая выведала атомную тайну Леонтина Коэн: советская разведчица, которая выведала атомную тайну

Моррис и Леонтина Коэн много лет работали на резидентуру внешней разведки СССР

Cosmopolitan
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Офшор, госзакупка, обнал: как работают аферисты и хакеры в России Офшор, госзакупка, обнал: как работают аферисты и хакеры в России

Какие методы используют хакеры, аферисты и коррупционеры?

Esquire
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Светлый образ Светлый образ

Актриса Виктория Белякова из сериала «Полицейский с Рублевки»

Maxim
Не рокот космодрома Не рокот космодрома

Как и зачем строят космодромы

Популярная механика
Российская космическая яхта: взлет через пять лет? Российская космическая яхта: взлет через пять лет?

"Космическая яхта Селена" будет совершать суборбитальные полеты

Популярная механика
Большие гонки Большие гонки

Исторический заезд: пионеры автоспорта путешествуют вокруг света

Популярная механика
Не звезда Не звезда

Не вздумайте называть Николь Кидман знаменитостью

Glamour
Энтомологический дизайн Матилде Булхауэр Энтомологический дизайн Матилде Булхауэр

Чтобы полюбить насекомых, их нужно кормить, заботиться о них и... есть

Популярная механика
Регина Бурд: Регина Бурд:

Регина Бурд рассказала о своей кондитерской «Любовь и сладости»

Cosmopolitan
Комнатные облака Бернднаута Смилде Комнатные облака Бернднаута Смилде

Голландский художник Бернднаут Смилде прославился рукотворными облаками

Популярная механика
12 советов, как провести февраль с пользой 12 советов, как провести февраль с пользой

Февраль — самый депрессивный зимний месяц

Psychologies
Договор, сделка или сговор? Договор, сделка или сговор?

Почему пакт Молотова — Риббентропа не является ответом на соглашение в Мюнхене

Дилетант
Хозяйке на заметку Хозяйке на заметку

Наталия Шагарина создала агрегатор акций и скидок и продала его «Яндексу»

Forbes
Телесные колготки: носить или не носить? Телесные колготки: носить или не носить?

Телесные колготки - самый противоречивый предмет в современном женском гардеробе

Cosmopolitan
Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона» Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона»

В СССР от 25% до 35% семей имели садовые участки

Forbes
Отказ от алкоголя: как бросить раз и навсегда Отказ от алкоголя: как бросить раз и навсегда

Мы попросили экспертов и людей, которые завязали с выпивкой, поделиться советами

Psychologies
Арт-хаус Арт-хаус

Искусство добавило современного гламура историческому зданию Уильяма Уолдорфа

Robb Report
Открыть в приложении