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

Вирусы-гиганты в океане жизни Вирусы-гиганты в океане жизни

Самое громкое открытие в вирусологии недавних лет – обнаружение вирусов-гигантов

Популярная механика
Сибирский богатырь Сибирский богатырь

Что смотреть и чем заняться в Красноярске

Лиза
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Как выбрать вертикальный пылесос: советы и рейтинг моделей 2019 Как выбрать вертикальный пылесос: советы и рейтинг моделей 2019

Как выбрать вертикальный пылесос: советы и рейтинг моделей 2019

CHIP
Шепот, который убивает Шепот, который убивает

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

Популярная механика
Новый взгляд Новый взгляд

Винтажный магазин — сокровищница для модников

Добрые советы
Креативная глубинка Креативная глубинка

Сердце концерна IКЕА, ворочающего миллиардами, находится в глухой провинции

Популярная механика
Норм! Норм!

Александр Гудков и актриса Аглая Тарасова впервые встретились в Петербурге

Собака.ru
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Женщины, которые имитировали свою беременность Женщины, которые имитировали свою беременность

Кто в реальной жизни будет притворяться беременной?

Cosmopolitan
Полeтит ли «черное» крыло? Полeтит ли «черное» крыло?

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

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
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
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
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

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

Эпопея немецкого рейдера «Кенигсберг» времен Первой мировой

Популярная механика
Преданный граф Преданный граф

Всю свою жизнь Алексей Аракчеев был кому-то предан

Дилетант
«Все выдумки не стоят естества…» «Все выдумки не стоят естества…»

На свете есть немало людей, уверенных, что небо над нами бороздят НЛО

Наука и жизнь
Эти забавные рептилоиды Эти забавные рептилоиды

Какими будут инопланетяне? Красивыми или статными, умными или остроумными?

Maxim
Операция «Ы» Операция «Ы»

Киргизия стала целью второй экспедиции Land Rover

Популярная механика
Лучший гастротуризм в России Лучший гастротуризм в России

Куда ехать за вкусной едой – без виз и даже без загранпаспорта

GQ
10 арктических машин 10 арктических машин

Десять достойных упоминания арктических вездеходов

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

Друзья и близкие Децла рассказали о несбывшихся планах и мечтах артиста

StarHit
Зверское противостояние Зверское противостояние

Зоопарки Берлина как зеркало холодной войны

Forbes
Котелок варит Котелок варит

Стоимость работ Рене Магритта на аукционах достигла восьмизначных цифр

Robb Report
Сергей Полунин Сергей Полунин

Правила жизни танцовщика и актера Сергея Полунина

Esquire
Служебный роман Служебный роман

В чем секрет прочных союзов дизайнеров и марок

AD
Самые дорогие команды НБА-2019. Рейтинг Forbes Самые дорогие команды НБА-2019. Рейтинг Forbes

10 самых дорогих франшиз НБА

Forbes
Маленькая тайна Маленькая тайна

Правильная реакция взрослого на ложь укрепляет доверие в семье

Добрые советы
Открыть в приложении