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

Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Сибирский богатырь Сибирский богатырь

Что смотреть и чем заняться в Красноярске

Лиза
Нобелевский практикум Нобелевский практикум

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

Популярная механика
Мета места Мета места

В этом году БДТ отмечает столетие, однако история здания началась гораздо раньше

СНОБ
Ледяной кулак Ледяной кулак

«Неубиваемая» морская база внутри плавучего айсберга

Популярная механика
Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов» Что не так с рекламой Reebok? Объясняют победители «Каннских львов»

Специалисты из рекламных агентств — о рекламной кампании российского Reebok

Forbes
Без конвоя Без конвоя

Калифорнийский стартап строит грузовые дроны для полетов на все континенты

Популярная механика
Банк плохих долгов раскрыл структуру активов Банк плохих долгов раскрыл структуру активов

Банк «Траст» оказался крупным оператором коммерческой недвижимости в России

Forbes
Следи за собой Следи за собой

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

Популярная механика
Марина Брусникина: «Цензуры быть не должно и не может быть» Марина Брусникина: «Цензуры быть не должно и не может быть»

Марина Брусникина об отношении к Эдуарду Боякову и диалоге с властью

GQ
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Знаменитости о любимых моментах с Карлом Лагерфельдом Знаменитости о любимых моментах с Карлом Лагерфельдом

Трогательные воспоминания звезд о моментах с Карлом Лагерфельдом

Vogue
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Остался человеком Остался человеком

Актер Кристоф Вальц спокойно относится к научному прогрессу

Grazia
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Без VIN виноватый Без VIN виноватый

Как быть, если идентификационный номер поржавел или пострадал в результате ДТП

АвтоМир
Новые миры Новые миры

Юбилей высадки на Луну – повод задуматься, куда и зачем мы можем полететь еще

Популярная механика
«Сделки с признаками мошенничества»: из-за чего поссорились Майкл Калви и Артем Аветисян «Сделки с признаками мошенничества»: из-за чего поссорились Майкл Калви и Артем Аветисян

Какой была работа Аветисяна в Агенстве стратегических инициатив

Forbes
Знай наших Знай наших

Уникальные достижения отечественных ученых

Популярная механика
«Формула-1»: как поменять шины за 2 секунды «Формула-1»: как поменять шины за 2 секунды

Рассказываем, как команды проводят пит-стопы

GQ
На крыльях Сухого На крыльях Сухого

В этом году легендарному конструкторскому бюро Павла Сухого исполняется 80 лет

Популярная механика
Кому достанется Чебурашка? Кому достанется Чебурашка?

Кто же будет упомянут в завещании писателя Эдуарда Успенского

StarHit
Тачанка XXI века Тачанка XXI века

Побывали на производстве вездеходов-багги и погоняли в окрестностях Грозного

Популярная механика
Купидон на кухне Купидон на кухне

Жизнь поваров может изменить любовь... не только к свежим продуктам

Robb Report
Андалузская дева Андалузская дева

Татьяна Котова спряталась в Испании, думая, что туда не дотянутся наши объективы

Maxim
Все возрасты покорны Все возрасты покорны

Звезды вспоминают первую любовь

StarHit
Land Rover Discovery 4: доверяй, но проверяй Land Rover Discovery 4: доверяй, но проверяй

Запас прочности Land Rover Discovery 4

АвтоМир
Самые богатые животные-наследники состояний Самые богатые животные-наследники состояний

Особо удачливые животные, унаследовавшие многомиллионные состояния своих хозяев

Forbes
Почему не стоит брать смартфон с 1 Гбайт оперативки? Почему не стоит брать смартфон с 1 Гбайт оперативки?

Почему не стоит брать смартфон с 1 Гбайт оперативки?

CHIP
Звезда сериала «Папины дочки» закрутила роман с фигуристом Звезда сериала «Папины дочки» закрутила роман с фигуристом

Катя Старшова встречается со своим партнером по фигурному катанию

Cosmopolitan
Открыть в приложении