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

Креативная глубинка Креативная глубинка

Сердце концерна IКЕА, ворочающего миллиардами, находится в глухой провинции

Популярная механика
5 способов перестать откладывать жизнь 5 способов перестать откладывать жизнь

Психолог Татьяна Цветкова объясняет, как научиться жить здесь и сейчас

Psychologies
Ударные стройки науки Ударные стройки науки

Национальный научный фонд (NSF) опубликовал детальную статистику за 2016 год

Популярная механика
Skoda Yeti: на любой случай Skoda Yeti: на любой случай

Учимся выбирать подержанный Skoda Yeti

АвтоМир
Следи за собой Следи за собой

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

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
Кошка на пути домой Кошка на пути домой

Кошка на пути домой. От совершенного хищника к совершенному домашнему питомцу

Популярная механика
The Bell вычислил предполагаемого создателя онлайн-казино Azino777 The Bell вычислил предполагаемого создателя онлайн-казино Azino777

Назван предполагаемый создатель крупнейшего российского онлайн-казино Azino777

Forbes
Полeтит ли «черное» крыло? Полeтит ли «черное» крыло?

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

Популярная механика
Командный зачет Командный зачет

Интервью с защитником «Крыльев Советов» Романом Шишкиным

OK!
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Пенсионный фонд «Газпрома» заработал для своих клиентов по минимуму Пенсионный фонд «Газпрома» заработал для своих клиентов по минимуму

Негосударственный пенсионный фонд «Газфонд» оказался среди аутсайдеров

Forbes
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Минтай для Трампа. Почему Курилы нельзя отдавать японцам Минтай для Трампа. Почему Курилы нельзя отдавать японцам

Минтай для Трампа. Почему Курилы нельзя отдавать японцам

Forbes
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Долгий путь в небо: вертолет Ми-38 Долгий путь в небо: вертолет Ми-38

Первый серийный военно-транспортный вертолет Ми-38Т

Популярная механика
Выдуманная природа Рогана Брауна Выдуманная природа Рогана Брауна

Роган Браун создает из бумаги огромные колонии вымышленных микробов

Популярная механика
Как сделать Windows неуязвимой бесплатно Как сделать Windows неуязвимой бесплатно

Windows может быть гораздо безопаснее

CHIP
Скрытые функции в Android и iOS Скрытые функции в Android и iOS

Как ускорить работу смартфона с помощью инструментов для разработчиков

CHIP
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
Крейсер «Кенигсберг» в африканских водах: Паровой партизан Крейсер «Кенигсберг» в африканских водах: Паровой партизан

Эпопея немецкого рейдера «Кенигсберг» времен Первой мировой

Популярная механика
Остеохондроз Остеохондроз

Невролог-эпилептолог Никита Жуков об остеохондрозе

Maxim
Ради тишины и чистоты Ради тишины и чистоты

Корабли на электричестве покоряют фьорды Норвегии

Популярная механика
Свидания 200 и 300 лет назад: как знакомились, что надевали и на что надеялись Свидания 200 и 300 лет назад: как знакомились, что надевали и на что надеялись

Как знакомились молодые люди в XVIII — XIX веке

Cosmopolitan
Антология протеста Антология протеста

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

Дилетант
Порядочная ведьма Порядочная ведьма

Там, где дома стоят выше облаков, бытовая магия — повседневность

Вокруг света
Водолазка по-корейски: учимся стилю у азиатских модников Водолазка по-корейски: учимся стилю у азиатских модников

Водолазка по-корейски: учимся стилю у азиатских модников

Cosmopolitan
Универсальный ветеран Универсальный ветеран

Mercedes-Benz G-Класса. Универсальный ветеран

АвтоМир
Антихипстер: тест Chevrolet Tahoe Антихипстер: тест Chevrolet Tahoe

«Тахо» уже четвёртого поколения, но он всё так же узнаваем

Популярная механика
«Я хочу делать доброе кино» «Я хочу делать доброе кино»

Алёна Чехова пробует себя в качестве продюсера и мечтает снимать детские сказки

OK!
Открыть в приложении