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

Когда лайнер бьет хвостом Когда лайнер бьет хвостом

Авиаинциденты с «тейлстрайком»

Популярная механика
Nissan Qashqai Nissan Qashqai

40-сильный бензиновый мотор 1.3 DIG-T – главный козырь обновленного кроссовера

Quattroruote
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Любовь Успенская: «Муж передумал разводиться и вернулся ко мне» Любовь Успенская: «Муж передумал разводиться и вернулся ко мне»

Певица откровенно о лечении дочери, любви к роскоши и бизнесе

StarHit
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
Учись работать: VR и онлайн меняют представление об образовании Учись работать: VR и онлайн меняют представление об образовании

Сегодня все компании вкладываются в обучение кадров

Forbes
Виниловая дорожка Виниловая дорожка

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

Популярная механика
Все маме расскажу Все маме расскажу

Бьюти-блогеры просвещают не только интернет-аудиторию, но и своих мам

Добрые советы
Креативная глубинка Креативная глубинка

Сердце концерна IКЕА, ворочающего миллиардами, находится в глухой провинции

Популярная механика
Миллион роз, горы и оркестр: самые романтичные поступки звезд во имя любви Миллион роз, горы и оркестр: самые романтичные поступки звезд во имя любви

Вспомнили 5 по-настоящему трогательных (и роскошных) сюрпризов знаменитых мужчин

Cosmopolitan
Дом во льдах Дом во льдах

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

Популярная механика
Ворваться в городок Ворваться в городок

Поимка Саддама Хусейна и вторжение в Ирак — рассказ от первых лиц

Esquire
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Спящие убийцы: 10 самых опасных действующих вулканов Спящие убийцы: 10 самых опасных действующих вулканов

В мире много действующих вулканов, и эти десять - наиболее опасные из них

Популярная механика
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Тина Паллада Тина Паллада

Тина Канделаки – о стиле, харассменте и телевидении

Cosmopolitan
Метательные планеры Метательные планеры

Один из самых молодых видов авиамодельного спорта

Популярная механика
Даниил Хармс Даниил Хармс

Портретная галерея Дмитрия Быкова

Дилетант
Взлетаем под парусом Взлетаем под парусом

Добиться под парусом сумасшедших скоростей? Это легко

Популярная механика
Тебя мучило это всю твою жизнь: кофе латте и капучино — в чем разница? Тебя мучило это всю твою жизнь: кофе латте и капучино — в чем разница?

Казалось бы, так похожи... но такие разные

Playboy
Без рулей и элеронов Без рулей и элеронов

Можно ли обойтись без таких привычных элементов самолета, как рули и элероны?

Популярная механика
«Формула-1»: самые крутые трассы «Формула-1»: самые крутые трассы

За какими гонками стоит следить особенно пристально

GQ
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
По всем фронтам: новейшее оружие защитников Отечества По всем фронтам: новейшее оружие защитников Отечества

Образцы оружия, которое выведет возможности военных на качественно иной уровень

Популярная механика
Робочоп Робочоп

Россию можно назвать мировой столицей частных охранных предприятий

Популярная механика
Обзор и тест беззеркальной камеры Canon M100: одна за всех Обзор и тест беззеркальной камеры Canon M100: одна за всех

Обзор и тест беззеркальной камеры Canon M100: одна за всех

CHIP
Напарники Напарники

Дарья Мороз и Павел Прилучный — о своих автомобилях и особенностях вождения

OK!
Как стать британским ученым Как стать британским ученым

Компании Великобритании нанимают российских IT-специалистов

Forbes
Новое прочтение Новое прочтение

Авторский вариант современного стиля в интерьере

SALON-Interior
Как Мэтью Уильямс создавал коллекцию для Moncler Genious Как Мэтью Уильямс создавал коллекцию для Moncler Genious

Дизайнер Alyx рассказал Vogue, зачем ему «свистящие» куртки

Vogue
Открыть в приложении