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
Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами

Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами

Forbes
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Нога Акинфеева в подарок. Как компания Firecup находит клиентов среди чиновников и участников списка Forbes Нога Акинфеева в подарок. Как компания Firecup находит клиентов среди чиновников и участников списка Forbes

Заказ правительства Москвы помог компании Firecup стать заметной на рынке

Forbes
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Время выбрасывать камни Время выбрасывать камни

Каждое упущение, словно увесистый камень, отягощает твою поклажу, лишая тебя сил

Лиза
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
Где-то между... Где-то между...

Подключаемый гибрид Ford Transit Custom образца 2019 года

Quattroruote
Дар вулкана Дар вулкана

Крупнейшее месторождение, сформированное вулканом

Популярная механика
Старик и наркотики: о чем «Наркокурьер» Клинта Иствуда (и почему это чуть больше, чем обычный триллер) Старик и наркотики: о чем «Наркокурьер» Клинта Иствуда (и почему это чуть больше, чем обычный триллер)

В прокат выходит остросюжетная драма «Наркокурьер»

Esquire
Ударные стройки науки Ударные стройки науки

Национальный научный фонд (NSF) опубликовал детальную статистику за 2016 год

Популярная механика
Стринги, стрепы, тонг? Лучший гид, как купить ей нижнее белье и не облажаться Стринги, стрепы, тонг? Лучший гид, как купить ей нижнее белье и не облажаться

Стринги, стрепы, тонг? Лучший гид, как купить ей нижнее белье и не облажаться

Playboy
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Взаимное опыление Взаимное опыление

Онлайновый бизнес учится, чтобы пойти в офлайн

Forbes
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
8 признаков, что в отношениях вы эгоист 8 признаков, что в отношениях вы эгоист

Эксперты называют восемь признаков эгоистичного поведения в отношениях

Psychologies
«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
Обман зрения: 10 вещей, в которых ты будешь выглядеть стройнее Обман зрения: 10 вещей, в которых ты будешь выглядеть стройнее

Какие модные приемы позволят скорректировать фигуру?

Cosmopolitan
Ураганная энергия Ураганная энергия

Как направить в мирное русло энергию ураганов

Популярная механика
Найти двойника, чтобы выжить: как люди приходят в благотворительность Найти двойника, чтобы выжить: как люди приходят в благотворительность

Почему и как люди приходят в сферу благотворительности

Cosmopolitan
_Не музыка еще, уже не шум _Не музыка еще, уже не шум

Как научить машину сочинять музыку и писать картины

Популярная механика
Хайвей ту хэлл: 17 самых опасных дорог мира, которые ведут к смерти Хайвей ту хэлл: 17 самых опасных дорог мира, которые ведут к смерти

Настоятельно не рекомендуем эти маршруты

Playboy
Мир завтрашнего дня Мир завтрашнего дня

Дизайн – это вовсе не то, как выглядит какой-то предмет

Популярная механика
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Следствие на крови Следствие на крови

Каким пыткам подвергался сын Петра I

Дилетант
Норм! Норм!

Александр Гудков и актриса Аглая Тарасова впервые встретились в Петербурге

Собака.ru
Роскошь коралла Роскошь коралла

Как добавить в интерьер самый модный оттенок года – живой коралл

Лиза
Леди в черном Леди в черном

То, о чем мечтает прекрасная половина мира, — норма жизни у женщин Милана

Вокруг света
Больше чем киоск. Как ларьки стали символом целой эпохи Больше чем киоск. Как ларьки стали символом целой эпохи

Ларьки должны были возвестить о перестройке, однако стали символом краха

Forbes
Как пытаются купить «Оскар» Как пытаются купить «Оскар»

На что продюсеры идут ради заветной статуэтки?

Vogue
Открыть в приложении