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

Китайский Карлсон Китайский Карлсон

Самой сложной и красивой игрушкой в мире был радиоуправляемый вертолет

Популярная механика
Как оставить прошлое в прошлом и начать жить Как оставить прошлое в прошлом и начать жить

Что плохого в том, что мы хотим получить признание по заслугам

Psychologies
Карта дня беспилотника Карта дня беспилотника

Как города России готовятся к появлению беспилотных автомобилей

Популярная механика
Испечь альтернативные блины Испечь альтернативные блины

Самая креативная рубрика научит тебя печь блины

Maxim
Самая древняя Русь Самая древняя Русь

Животный мир давно минувших эпох

Популярная механика
Музыка их связала. Появится ли в России государственный рэп? Музыка их связала. Появится ли в России государственный рэп?

Как будет строиться «государственная поддержка» молодежной музыки?

Forbes
Нобелевский практикум Нобелевский практикум

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

Популярная механика
Мои слезы, моя печаль Мои слезы, моя печаль

Друзья и близкие Децла рассказали о несбывшихся планах и мечтах артиста

StarHit
Дом во льдах Дом во льдах

История дрейфующих станций «Северный полюс» – это летопись подвига во имя науки

Популярная механика
Как разбудить дизельный автомобиль после зимней спячки Как разбудить дизельный автомобиль после зимней спячки

Что делать, если дизельная машина отказывается заводиться после долгого простоя

Популярная механика
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Театр из апельсиновых корок Театр из апельсиновых корок

Утсон бросил в костер макеты и чертежи, не желая слышать о Сиднейской опере

Караван историй
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
«ВкусВилл» запускает доставку готовой еды на дом «ВкусВилл» запускает доставку готовой еды на дом

Сеть магазинов здорового питания предложит клиентам доставку готовых блюд

Forbes
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона» Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона»

В СССР от 25% до 35% семей имели садовые участки

Forbes
Сыск об упрямом старичке Сыск об упрямом старичке

Коллекция следственных протоколов Руси разных веков

Дилетант
Какое слово нельзя говорить человеку в депрессии Какое слово нельзя говорить человеку в депрессии

Какое слово может причинить вред и как правильно выразить заботу и поддержку

Psychologies
Скрытые функции в Android и iOS Скрытые функции в Android и iOS

Как ускорить работу смартфона с помощью инструментов для разработчиков

CHIP
Живи с удовольствием! Живи с удовольствием!

У тебя все хорошо, но почему-то все чаще посещает беспричинная тоска...

Лиза
Полет над красной пустыней Полет над красной пустыней

Инопланетная авиация возможна, вот только аппараты придется сделать специальными

Популярная механика
Коралловые рифы Кортни Маттисон Коралловые рифы Кортни Маттисон

Кортни Маттисон изображает гибель дорогих ей коралловых рифов

Популярная механика
Кресла вместо бомб Кресла вместо бомб

Бомбардировщик превратили в бизнес-джет

Популярная механика
Как реагировать на отстойный подарок? 9 актуальных подсказок перед праздником Как реагировать на отстойный подарок? 9 актуальных подсказок перед праздником

Мы поможем сымитировать радость, даже если подарок ужасен!

Playboy
Оградить и уничтожить Оградить и уничтожить

Геохимические барьеры – средство защиты природы от человеческой деятельности

Популярная механика
Кардашьян – причина глобального потепления: как стиль звезд вредит планете Кардашьян – причина глобального потепления: как стиль звезд вредит планете

Как и насколько опасно семейство Кардашьян-Дженнер для всего человечества

Cosmopolitan
Они погибли нелепо: номинанты премии Дарвина Они погибли нелепо: номинанты премии Дарвина

С именем Дарвина связана не только наука, но и смерть

Популярная механика
А не рвануть ли нам в Узбекистан? 5 причин, почему тебе там понравится А не рвануть ли нам в Узбекистан? 5 причин, почему тебе там понравится

Ты в курсе, сколько всего интересного в Узбекистане

Playboy
В последний путь: 20 стран, поездка в которые будет стоить тебе жизни В последний путь: 20 стран, поездка в которые будет стоить тебе жизни

20 наиболее опасных стран, из поездок в которые можно не вернуться

Playboy
Правила жизни Сергея Юрского Правила жизни Сергея Юрского

Правила жизни Сергея Юрского

Esquire
Открыть в приложении