Intelligens förändrar våra liv: Generativ design

Ett av de mest fashionabla områdena bland designers och ingenjörer under de senaste åren är generativ design. Huvudtanken med denna teknik är att en ingenjör eller designer inte designar en produkt utan ställer nödvändiga parametrar och begränsningar, varefter programmet erbjuder färdiga optimerade lösningar. Resultatet är fantastiska saker som påminner mer om naturliga föremål än mänskliga skapelser.

Icke-barnsligt kul

Experter var inte överens om vad man skulle överväga generativ kreativitet och vad inte. Vissa inkluderar kalejdoskop för barn som genererar icke upprepade mönster och till och med spådomsprocessen på kort. Men denna teknik blev verklig först efter tillkomsten av moderna kraftfulla program med algoritmer baserade på konstgjord intelligens och kraftfulla 3D-skrivare.

Medicin Stora utsikter för generativ design inom implantologi. Denna teknik tillåter inte bara att skapa lätta "reservdelar" för en specifik organisme, utan också skapa en struktur som överlever bra. Bild: ryggradsimplantat tryckta från titan på en 3D-skrivare.

Det finns flera områden med generativ design. Exempelvis har topologisk optimering funnits i nästan ett kvart århundrade. Dess betydelse är enkel: överskottsmaterial som inte bär laster tas bort från delen. Tidigare har delar optimerats baserat på traditionella tillverkningstekniker - gjutning, vridning och fräsning, så den slutliga versionen såg öppen ut, men ganska vanligt. Med topologisk optimering för tillsatsstillverkning är formerna mycket mer bisarra.

Natur Om du tittar närmare kan du se många exempel på generativ design. Naturen har använt denna teknik i hundratals miljoner år.

Ett annat intressant område är trabecular strukturer. En trabecula är ett litet, ofta mikroskopiskt element i form av en liten balk, stativ eller stång, som utför någon form av mekanisk funktion. En bra illustration är människokroppen, fylld med sådana strukturer, såsom benvävnad. Trabeculae är mycket effektivare än monolitiska strukturer, och framtidens cyborgs kommer sannolikt att vara till skillnad från deras filmiska "monolitiska" karaktärer. Den generativa designen gör att du exakt kan skala och distribuera små porer över alla fasta material, samt att göra ytan grov genom att simulera ben när du skapar medicinska implantat. Släta monolitiska välbekanta material accepteras inte väl av människokroppen, men trabecular strukturer tryckta på en 3D-skrivare med hänsyn till patientens specifika anatomi rotar mycket bättre.

Parametrisk design Parametrisk design, som lätt kan förväxlas med generativ teknik, har funnits i decennier och till och med skapat en ny estetik. Ett av de mest visuellt slående sätten att använda parametrisk design är baserat på Voronoi-diagrammet.

Tänk inte på

Nästa steg är syntesen av formen. Om parametrarna och formerna för den slutliga strukturen under topologisk optimering initialt är kända och själva produkten i slutändan optimeras baserat på dessa data, då när de syntetiserar formulärerna ställer formgivarna mer allmänna krav vid ingången, och systemet, baserat på dessa förfrågningar, "växer" en ny design. Och du kan inte göra utan konstgjord intelligens. "Det finns variation inom generativ design", säger Natalia Raikova från Autodesk. - Det finns neurala nätverk, men det finns genetiska algoritmer. Om ett neuralt nätverk användes, blir resultatet med hög sannolikhet ganska förutsägbart. Vi lutar oss nu mot genetiska algoritmer, eftersom de kan ge mer intressanta resultat att det är svårt för en person att tänka på sig själv. "

Rekommenderas

Elon Musk visade en nästan färdig tunnel under Los Angeles: video
2019
Svärd gjorda av is, svärd för robotar och andra ovanliga svärd
2019
De mest högteknologiska rånen
2019