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

Заплечных дел мастер Заплечных дел мастер

Почти бесконечный боезапас за спиной

Популярная механика
Мощный и хлипкий: тест-обзор Honor View 20 Мощный и хлипкий: тест-обзор Honor View 20

Honor View 20 не полностью раскрывает свой потенциал

Популярная механика
Танки против крепостей Танки против крепостей

Миф об уничтоженных танковых армиях на улицах Берлина

Популярная механика
Любовь Успенская: «Муж передумал разводиться и вернулся ко мне» Любовь Успенская: «Муж передумал разводиться и вернулся ко мне»

Певица откровенно о лечении дочери, любви к роскоши и бизнесе

StarHit
Большие самолеты, большие данные Большие самолеты, большие данные

В этом году концерну Airbus исполнилось 50 лет

Популярная механика
Кончил с отличием Кончил с отличием

Эротический пассаж. Корреспондент GQ отправляется на секс-тренинги

GQ
Ледяной кулак Ледяной кулак

«Неубиваемая» морская база внутри плавучего айсберга

Популярная механика
Главы государств Главы государств

Любимые книги мировых лидеров: от «Гарри Поттера» до «Маленького принца»

GQ
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
Отправили в нокаут: звезды, которые избивали своих фанатов Отправили в нокаут: звезды, которые избивали своих фанатов

Знаменитости, чей конфликт с фанатами оканчивался дракой

Cosmopolitan
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Laibach с альбомом The Sound of Music и другие важные музыкальные новинки месяца Laibach с альбомом The Sound of Music и другие важные музыкальные новинки месяца

Что послушать в этом месяце

Maxim
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
В другом измерении В другом измерении

Как возникает «химия» любви и можно ли продлить это прекрасное чувство

Лиза
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Вот будет лето – поедем на дачу Вот будет лето – поедем на дачу

Зачем нам дача?

Psychologies
Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Все маме расскажу Все маме расскажу

Бьюти-блогеры просвещают не только интернет-аудиторию, но и своих мам

Добрые советы
Солнце над столицей Солнце над столицей

73-метровое колесо обозрения, возведенное к 850-летию Москвы, долго не простояло

Популярная механика
На крючке: восемь принципов поведенческой экономики в маркетинге На крючке: восемь принципов поведенческой экономики в маркетинге

Потребитель учитывает риски и старается максимизировать собственную выгоду

Forbes
Техпарад Техпарад

Новости мира науки и техники

Популярная механика
«Апокалипсис сегодня»: что такое Часы Судного дня и для чего они нужны?Esquire рассказывает, зачем лауреаты Нобелевской премии и ученые-атомщики создали часы, которые уже более 70 лет пророчат конец света. «Апокалипсис сегодня»: что такое Часы Судного дня и для чего они нужны?Esquire рассказывает, зачем лауреаты Нобелевской премии и ученые-атомщики создали часы, которые уже более 70 лет пророчат конец света.

Зачем были созданы часы, которые уже более 70 лет пророчат конец света

Esquire
Полет над красной пустыней Полет над красной пустыней

Инопланетная авиация возможна, вот только аппараты придется сделать специальными

Популярная механика
30 лет традиций 30 лет традиций

Subaru Legacy отмечает в 2019 году 30-летие

АвтоМир
Серый кардинал принципата Серый кардинал принципата

Имя Гая Цильния Мецената стало нарицательным

Дилетант
«Чрезвычайная ситуация для экономики»: что говорят о деле Baring Vostok чиновники и бизнесмены «Чрезвычайная ситуация для экономики»: что говорят о деле Baring Vostok чиновники и бизнесмены

Топ-менеджеры, госчиновники и миллиардеры, не согласные с арестом Майкла Калви

Forbes
Гадкий утенок. Есть ли будущее у Sukhoi Superjet 100 в Европе Гадкий утенок. Есть ли будущее у Sukhoi Superjet 100 в Европе

Кто виноват в провале бизнес-модели Sukhoi Superjet 100 в Европе

Forbes
Страх перед родами: Как перестать бояться? Страх перед родами: Как перестать бояться?

Почему важно преодолеть страх перед родами и как это сделать?

9 месяцев
Анатолий Вассерман: В кругу друзей. Как все устроено в интеллектуальных ТВ-шоу Анатолий Вассерман: В кругу друзей. Как все устроено в интеллектуальных ТВ-шоу

Что скандал вокруг Друзя означает для всего мира интеллектуальных ТВ-шоу

СНОБ
Преданный граф Преданный граф

Всю свою жизнь Алексей Аракчеев был кому-то предан

Дилетант
Открыть в приложении