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

У Солнца под боком У Солнца под боком

О том, какие загадки должен решить меркурианский зонд

Популярная механика
На разрыв аорты На разрыв аорты

Фрида Кало, переосмысливая личную драму, изобразила себя дважды на одном полотне

Вокруг света
Шепот, который убивает Шепот, который убивает

Ни одна винтовка не способна проделывать такие трюки и оставлять такие отверстия

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
Мама, это не игрушки Мама, это не игрушки

Киберспорт – профессия, индустрия и бизнес будущего

Популярная механика
Кэш и мир Кэш и мир

Горькая ягода «Кэшбери» — история новейшей финансовой пирамиды

Esquire
Пламенные моторы будущего Пламенные моторы будущего

Интервью с генеральным директором ЦИАМ Михаилом Гординым

Популярная механика
Мария Солодар о том, как заработать миллион в инстаграм Мария Солодар о том, как заработать миллион в инстаграм

Интернет-маркетолог о том, что сейчас популярно в сети

Cosmopolitan
Нобелевский практикум Нобелевский практикум

Нобелевские премии по физике, химии, медицине и физиологии – награды за практику

Популярная механика
Иногда они возвращаются. Что известно о перезапуске Opel в России Иногда они возвращаются. Что известно о перезапуске Opel в России

Где будут производить российские автомобили Opel

Forbes
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Что делать, когда девушка отбирает одеяло, а собака отнимает всю кровать? Что делать, когда девушка отбирает одеяло, а собака отнимает всю кровать?

Что делать, когда девушка отбирает одеяло, а собака отнимает всю кровать?

Playboy
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
9 признаков плохой работы. Когда надо встать и уйти с интервью, пока не поздно 9 признаков плохой работы. Когда надо встать и уйти с интервью, пока не поздно

Как на собеседовании понять, что это точно «не твое»?

Playboy
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Из-под пятницы суббота: может ли юбка выглядывать из-под верхней одежды Из-под пятницы суббота: может ли юбка выглядывать из-под верхней одежды

Юбка или платье и верхняя одежда... Что должно быть длиннее?

Cosmopolitan
Вояж на батарейках Вояж на батарейках

Долго ли нам осталось ждать пришествия электрической авиации?

Популярная механика
Время единорогов. Как в Рунете создается бизнес стоимостью $1 млрд Время единорогов. Как в Рунете создается бизнес стоимостью $1 млрд

Российские интернет-компании разрастаются в крупные экосистемы

Forbes
Короли неба Короли неба

Реактивный моделизм не зря называют королевским видом спорта

Популярная механика
Почему «Дау» не привезут в Москву из Парижа Почему «Дау» не привезут в Москву из Парижа

Почему «Дау» не привезут в Москву из Парижа

Forbes
Дело жизни Казуаки Харады Дело жизни Казуаки Харады

Японский художник Казуаки Хараде нашел свое дело почти случайно

Популярная механика
Скажите спасибо всем, кто в вас не верит Скажите спасибо всем, кто в вас не верит

Люди, которые пытаются убить наши мечты, вдохновляют и помогают достигать целей

Psychologies
Китайский космический флот Китайский космический флот

Для чего Поднебесной понадобилась масштабная «морская космонавтика»?

Популярная механика
Технологии, которые подарят счастье: как искусственный интеллект изменит жизнь компаний Технологии, которые подарят счастье: как искусственный интеллект изменит жизнь компаний

Автоматизация процессов и «человеческая аналитика» помогут стать эффективнее

Forbes
Красавица и чужой Красавица и чужой

О феноменальной тяге женщин к чужестранцам

Maxim

Как придумывалась скандальная рекламная кампания Reebok

Esquire
В томском небе обнаружили световую карту города В томском небе обнаружили световую карту города

Освещённые улицы зеркально отражаются в ночном небе, образуя световую карту

Популярная механика
Прилечу на такси! Прилечу на такси!

«Вертолетное такси» будет постепенно переходить на электрическую тягу

Популярная механика
Дизайнеры сумок Manu Atelier о первой коллекции обуви Дизайнеры сумок Manu Atelier о первой коллекции обуви

Красивые туфли, вдохновляющий Стамбул и трогательная история о семейном бизнесе

Vogue
Инвестиции для осторожных: как защитить свой капитал в 2019 году Инвестиции для осторожных: как защитить свой капитал в 2019 году

Инвесторы задумываются о сбережении своего капитала

Forbes
Открыть в приложении