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

Пока не было света Пока не было света

Предыстория солнца и солнечной системы

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

Windows может быть гораздо безопаснее

CHIP
Игра для настоящих мужчин Игра для настоящих мужчин

Нужно играть в «Калибр», чтобы выяснить, кто лучше

Популярная механика
Татьяна Буланова: «Мысли о смерти гоню прочь» Татьяна Буланова: «Мысли о смерти гоню прочь»

Певица впервые рассказала о романе с известным актером младше ее на 16 лет

StarHit
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
Валерий Сюткин: «Я – то что надо, когда приношу зарплату жене» Валерий Сюткин: «Я – то что надо, когда приношу зарплату жене»

Певец точно знает, как правильно выстроить отношения с супругой и родителями

StarHit
Механик в аду Механик в аду

Зонд AREE – никакой электроники, только старая школа и верная механика

Популярная механика
В начале был Facebook: Израиль начал покорение Луны В начале был Facebook: Израиль начал покорение Луны

Флаг Израиля может стать четвертым на Луне после СССР, США и Китая

Forbes
Ракетный маневр Ракетный маневр

С S7 Space связывают надежды на развитие отечественной частной космонавтики

Популярная механика
Антихипстер: тест Chevrolet Tahoe Антихипстер: тест Chevrolet Tahoe

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

Популярная механика
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Где остановиться в Турции любителям живописной природы Где остановиться в Турции любителям живописной природы

Сеть отелей Voyage предлагает этим летом отдохнуть в непревзойденных пейзажах

Vogue
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

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
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Brach по-французски Brach по-французски

"Я имею дерзость позволить людям удивляться" — интервью с Филиппом Старком

SALON-Interior
Летающая парта нового поколения Летающая парта нового поколения

Сверхманевренный учебный самолет с крыльями обратной стреловидности

Популярная механика
Даниил Хармс Даниил Хармс

Портретная галерея Дмитрия Быкова

Дилетант
Полярник на Луне Полярник на Луне

Российские ученые готовят новый поход в суровые края близ полюса... лунного

Популярная механика
Зоопанк-тест: насколько хорошо ты знаешь и понимаешь черный юмор природы Зоопанк-тест: насколько хорошо ты знаешь и понимаешь черный юмор природы

Мы любим эволюцию и то, что она вытворяет

Maxim
Новые миры Новые миры

Юбилей высадки на Луну – повод задуматься, куда и зачем мы можем полететь еще

Популярная механика
Доброе утро. Руководители о том, как они начинают свой день Доброе утро. Руководители о том, как они начинают свой день

Отрывок из книги «Утренние ритуалы. Как успешные люди начинают свой день»

Forbes
Неон-киллер Неон-киллер

Евгения Крегжде поразила нас в самое сердце

Maxim
Почему у многих родителей действительно есть любимый ребенок Почему у многих родителей действительно есть любимый ребенок

Каким родителем надо быть, чтобы выделять любимчиков?

Psychologies
Здоровье Здоровье

Гениальные врачи встречаются не только в сериалах

Maxim
Пенсионная жертва. Кому и зачем на самом деле нужна система ИПК Пенсионная жертва. Кому и зачем на самом деле нужна система ИПК

Индивидуальный пенсионный капитал может обернуться сокращением притока средств

Forbes
20 главных книг 2019 года: лауреаты «Букера» и ямайский Толкин 20 главных книг 2019 года: лауреаты «Букера» и ямайский Толкин

Forbes Life составил календарь выхода главных книжных новинок этого года

Forbes
Andaz дебютирует в Германии Andaz дебютирует в Германии

Гостиничная корпорация Hyatt объявила об открытии первого отеля Andaz в Германии

Cosmopolitan
Алек Бенджамин: «Пока ни с кем не расставался песней» Алек Бенджамин: «Пока ни с кем не расставался песней»

Алек Беджамин – идеальный кандидат на звание нового героя поп-акустики

Cosmopolitan
Своя стихия Своя стихия

Интерьер дома в Калининграде — минималистично, функционально и иронично

SALON-Interior
Открыть в приложении