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

Очень сложная игра Очень сложная игра

Первая полезная компьютерная игра

Популярная механика
Катины секреты: интимный дневник о том, что волнует каждого Катины секреты: интимный дневник о том, что волнует каждого

Автор телеграм-канала @no_drama_plz выпустила книгу о мужчинах

Cosmopolitan
Лунный заяц, картофель и звезды Лунный заяц, картофель и звезды

Китайская миссия Chang’e 4 – первая на обратной стороне луны

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

Германские корабелы всегда славились умением создавать незаурядные корабли

Популярная механика
Мир-кольцо Мир-кольцо

Земли в форме бублика: добро пожаловать на обруч и пончик

Популярная механика
Го играть: 6 очень крутых положительных эффектов видеоигр (спасибо, Господи!) Го играть: 6 очень крутых положительных эффектов видеоигр (спасибо, Господи!)

Го играть: 6 очень крутых положительных эффектов видеоигр (спасибо, Господи!)

Playboy
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
Сама такая Сама такая

Отношения между женщинами отличаются особым эмоциональным фоном

Добрые советы
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Как создать свой герб Как создать свой герб

Учить геральдику мы будем на примере — составляя мужской герб

Maxim
Ледяной кулак Ледяной кулак

«Неубиваемая» морская база внутри плавучего айсберга

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
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Сила воли: поможет ли она похудеть? Сила воли: поможет ли она похудеть?

Если собрать волю в кулак, получится ли похудеть?

Домашний Очаг
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

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
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

Можно ли обойтись без таких привычных элементов самолета, как рули и элероны?

Популярная механика
Как Виталий Пономарев создал стартап стоимостью $500 млн и сможет ли продлить жизнь людей Как Виталий Пономарев создал стартап стоимостью $500 млн и сможет ли продлить жизнь людей

Основатель и генеральный директор WayRay занялся проблемой долголетия

Forbes
Пластмассовая армия Пластмассовая армия

Сборные модели с высокой степенью детализации и технической достоверности

Популярная механика
10 книг, на которых учились богатейшие люди современности (и не зря, очевидно) 10 книг, на которых учились богатейшие люди современности (и не зря, очевидно)

Любимые книги известных миллиардеров

Playboy
Настоящий полковник Настоящий полковник

Строительный и вещевой рынки сделали Владимира Лещикова миллиардером

Forbes
В другом измерении В другом измерении

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

Лиза
Зоопарк болезней Зоопарк болезней

На невидимом фронте биомедицины трудятся не только мыши, крысы и макаки

Популярная механика
Зона отчуждения. Почему нельзя запрещать мобильники в офисах Зона отчуждения. Почему нельзя запрещать мобильники в офисах

Тотальные запреты и слежка за сотрудниками чреваты большими проблемами

Forbes
Надежный рекордсмен Надежный рекордсмен

Сельскохозяйственные тракторы и рекорды «Ростсельмаша»

Популярная механика
19 худших на свете подарков, которые можно сделать девушке (и ты наверняка уже делал) 19 худших на свете подарков, которые можно сделать девушке (и ты наверняка уже делал)

Она запомнит этот подарок. Но вряд ли это будет хорошее воспоминание

Playboy
Гендерные стереотипы: компетентность равна мужественности? Гендерные стереотипы: компетентность равна мужественности?

Почему мы связываем мужественность с компетентностью?

Psychologies
Антонио Гауди — безумец, который доказал, что он был прав Антонио Гауди — безумец, который доказал, что он был прав

Над архитектором Антонио Гауди смеялся весь мир

Maxim
Причинение добра. Почему компаниям редко удается трансформация Причинение добра. Почему компаниям редко удается трансформация

Огромное количество трансформаций заканчиваются неудачно

Forbes
Подробный тест док-станции CalDigit TS3 Plus с Thunderbolt 3 Подробный тест док-станции CalDigit TS3 Plus с Thunderbolt 3

Подробный тест док-станции CalDigit TS3 Plus с Thunderbolt 3

CHIP
Открыть в приложении