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

Следи за собой Следи за собой

Статистика знает все обо всех, но ничего не скажет о конкретном человеке

Популярная механика
Алкогений: Джеймс Джойс Алкогений: Джеймс Джойс

Джеймс Джойс — отец литературного постмодернизма был завзятым пьяницей

Maxim
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Лучший гастротуризм в России Лучший гастротуризм в России

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

GQ
Чистый тяжелый металл Чистый тяжелый металл

Как производят слитки драгоценных металлов

Популярная механика
Тарифная зона: как платят за подземку в крупнейших городах мира Тарифная зона: как платят за подземку в крупнейших городах мира

Московский метрополитен заказал разработку новой билетной системы

Forbes
Шепот, который убивает Шепот, который убивает

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

Популярная механика
Влад Соколовский: «Думаю о бывшей жене каждый день» Влад Соколовский: «Думаю о бывшей жене каждый день»

Певец откровенно о чувствах: от чего он счастлив, а что вызывает страх

StarHit
Наcледник «Энергии» Наcледник «Энергии»

Новейший ракетный двигатель РД-171МВ открывает нашей космонавтике будущее

Популярная механика
5 вопросов, на которые нужно узнать ответы перед поездкой в Вену 5 вопросов, на которые нужно узнать ответы перед поездкой в Вену

Вена хороша для поездок в любой компании

Cosmopolitan
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Космический проект Mars One объявлен банкротом. Что это было? Космический проект Mars One объявлен банкротом. Что это было?

Проект по созданию колонии на Марсе закрылся, не запустив ни одной ракеты

Forbes
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Как выиграть выборы. Новинки нон-фикшна Как выиграть выборы. Новинки нон-фикшна

Новинки нон-фикшна

Forbes
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
ВЭБ заработал для «молчунов» меньше, чем в 2017 году ВЭБ заработал для «молчунов» меньше, чем в 2017 году

ВЭБ.РФ ухудшила результаты в прошлом году

Forbes
Техника бокса Техника бокса

Современный спорт – это технологии

Популярная механика
Люди в черном Люди в черном

Дизайнер Грег Натале построил семейный дом, больше похожий на ночной клуб

AD
Северный гигант Северный гигант

Новый вездеход от КамАЗ, который легко пройдет по тундре и болоту

Популярная механика
Интеллигенция и революция Интеллигенция и революция

Сказка Юрия Олеши о революции взорвалась новыми смыслами на сцене БДТ

СНОБ
Пластмассовая армия Пластмассовая армия

Сборные модели с высокой степенью детализации и технической достоверности

Популярная механика
Два Ивана: злой и... еще злее Два Ивана: злой и... еще злее

Легенда о двух Иванах Грозных: «хорошем» и «злом»

Дилетант
100 самых сексуальных женщин страны 100 самых сексуальных женщин страны

100 самых сексуальных женщин страны

Maxim
3 основы самоуважения 3 основы самоуважения

Какие принципы помогут взрослому человеку научиться самоуважению

Psychologies
Следствие на крови Следствие на крови

Каким пыткам подвергался сын Петра I

Дилетант
Спецзоны для олигархов. Как внутренним офшорам выиграть гонку за капитал Спецзоны для олигархов. Как внутренним офшорам выиграть гонку за капитал

Смогут ли внутренние офшоры заменить зарубежные юрисдикции для олигархов

Forbes
Любимица народа: как Мишель Обама стала первой леди США Любимица народа: как Мишель Обама стала первой леди США

За каждым сильным мужчиной стоит сильная женщина

Forbes
Пятьдесят оттенков свободы Пятьдесят оттенков свободы

Хелена Кристенсен отметила юбилей на ферме в горах под Нью-Йорком

Tatler
Почему мужчины не ценят повышенную заботу и доброту? Почему мужчины не ценят повышенную заботу и доброту?

О том, почему страдают добрые и заботливые девушки

Psychologies
Сергей Степанченко: «Мне помогал случай» Сергей Степанченко: «Мне помогал случай»

О своем актерском ремесле Сергей Степанченко говорит довольно легкомысленно

Караван историй
Открыть в приложении