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

Стеклянные микробы Люка Джеррама Стеклянные микробы Люка Джеррама

Героев этих произведений не разглядеть без микроскопа

Популярная механика
Как получить больше совпадений в Tinder: 11 способов улучшить свой профиль Как получить больше совпадений в Tinder: 11 способов улучшить свой профиль

Свайпишь, свайпишь, а мэтчей мало? Непорядок...

Playboy
Виниловая дорожка Виниловая дорожка

Студия, где вы можете заказать и с нуля сделать тираж аналогового винила

Популярная механика
Почему японский культ уборки стоит перенести в офисы Почему японский культ уборки стоит перенести в офисы

Японские системы наведения порядка переживают триумф

Forbes
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
7 волшебных компонентов, чтобы сохранить в себе женщину 7 волшебных компонентов, чтобы сохранить в себе женщину

В сотне ежедневных дел женщины забывают о себе и потребностях

Psychologies
Ледяной кулак Ледяной кулак

«Неубиваемая» морская база внутри плавучего айсберга

Популярная механика
Почему Борис Ротенберг проиграл в суде скандинавским банкам Почему Борис Ротенберг проиграл в суде скандинавским банкам

Районный суд Хельсинки отклонил иск российского бизнесмена Бориса Ротенберга

Forbes
Кто спасет МКС Кто спасет МКС

МКС может завершить работу через шесть лет. Что будет дальше?

Популярная механика
Кино как адски тяжелая кропотливая работа Кино как адски тяжелая кропотливая работа

Интервью с Сергеем Дворцевым, режиссером фильма «Айка»

Эксперт
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Как оцифровать старую видеокассету дома: легко и без больших затрат Как оцифровать старую видеокассету дома: легко и без больших затрат

Как сохранить собственноручно снятое видео из 90-х в цифровом формате

CHIP
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Волконские Волконские

История княжеского рода Волконских

Дилетант
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Почему нельзя работать с нытиками Почему нельзя работать с нытиками

На совещаниях корпоративные нытики, как правило, молчат и кивают головой

Forbes
Эльф из Санкт-Петербурга Эльф из Санкт-Петербурга

Как Роман Любимцев из Санкт-Петербурга перевернул мир кайтбординга

Популярная механика
Ребятам о зверятах: странные сексуальные привычки в мире животных Ребятам о зверятах: странные сексуальные привычки в мире животных

Тебе о таком точно не рассказывали на уроках биологии!

Cosmopolitan
Прилечу на такси! Прилечу на такси!

«Вертолетное такси» будет постепенно переходить на электрическую тягу

Популярная механика
Слабое звено Слабое звено

Простое человеческое любопытство — главный инструмент киберпреступников

Forbes
Киберпанки на природе Киберпанки на природе

Как устроена сцена фестиваля электронной музыки Alfa Future People 2018

Популярная механика
Eighteen: «План Б появляется только у тех, кто сомневается в своем деле» Eighteen: «План Б появляется только у тех, кто сомневается в своем деле»

Eighteen: «План Б появляется только у тех, кто сомневается в своем деле»

GQ
Новая «Арктика» Новая «Арктика»

Атомоходы ЛК-60Я заменят ледоколы прошлых поколений

Популярная механика
Знаменитости, которые влюбились друг в друга на съемках Знаменитости, которые влюбились друг в друга на съемках

Вспоминаем красивые и вдохновляющие истории любви

Vogue
Чисто английское воспитание Чисто английское воспитание

Юных английских леди и джентльменов воспитывают сурово

Вокруг света
Как изменить внешность Как изменить внешность

Как изменить внешность

Maxim
Газпромбанк разъяснил ситуацию со счетами венесуэльской PDVSA Газпромбанк разъяснил ситуацию со счетами венесуэльской PDVSA

Газпромбанк разъяснил ситуацию со счетами венесуэльской PDVSA

Forbes
Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов» Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов»

Специалисты из рекламных агентств — о рекламной кампании российского Reebok

Forbes
Как перестать искать в мужчине отца Как перестать искать в мужчине отца

Как взрослой женщине изменить негативный сценарий и найти равного партнера

Psychologies
Сектор газа Сектор газа

Мобильность будущего будет электрической. Но ведь есть еще газ

Quattroruote
Открыть в приложении