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

Шепот, который убивает Шепот, который убивает

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

Популярная механика

Как придумывалась скандальная рекламная кампания Reebok

Esquire
Брат небесный, брат земной Брат небесный, брат земной

NASA исследует близнецов: астронавта и его брата, оставшегося на Земле

Популярная механика
Секс-драйв: яичко не простое — виброяйцо Play Ball от Adrien Lastic Секс-драйв: яичко не простое — виброяйцо Play Ball от Adrien Lastic

Очаровательная розовая малышка от Adrien Lastic

Cosmopolitan
Кто спасет МКС Кто спасет МКС

МКС может завершить работу через шесть лет. Что будет дальше?

Популярная механика
10 книг, на которых учились богатейшие люди современности (и не зря, очевидно) 10 книг, на которых учились богатейшие люди современности (и не зря, очевидно)

Любимые книги известных миллиардеров

Playboy
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Под маской благодетеля Под маской благодетеля

Стратегическая инициатива Китая принесла недовольство ряда стран-партнеров

Эксперт
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Процент для иностранца: где и как можно оформить ипотеку в Европе Процент для иностранца: где и как можно оформить ипотеку в Европе

Где выгоднее всего оформлять ипотеку в Европе?

Forbes
«Голиаф», строитель танкеров «Голиаф», строитель танкеров

Одна из самых больших промышленных машин на Земле

Популярная механика
Сделано в ГДР: печальная судьба лайнера Baade-152 Сделано в ГДР: печальная судьба лайнера Baade-152

ГДР планировала выпускать самолеты, но в дело вмешалась политика

Популярная механика
Темный карнавал Темный карнавал

Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механика
Сказка – ложь Сказка – ложь

Что на самом деле скрывается за красивыми легендами и романтическими историями

Лиза
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Крестный ход Крестный ход

Lada XRay Cross. Красивее и кроссовернее

АвтоМир
Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Что будет, если не спать: удивительные и опасные трансформации организма Что будет, если не спать: удивительные и опасные трансформации организма

Мы жалуемся на недосып, но все еще сильно недооцениваем важность сна

Playboy
Эльф из Санкт-Петербурга Эльф из Санкт-Петербурга

Как Роман Любимцев из Санкт-Петербурга перевернул мир кайтбординга

Популярная механика
Гадкий утенок. Есть ли будущее у Sukhoi Superjet 100 в Европе Гадкий утенок. Есть ли будущее у Sukhoi Superjet 100 в Европе

Кто виноват в провале бизнес-модели Sukhoi Superjet 100 в Европе

Forbes
Навстречу взрыву Навстречу взрыву

Кресло, которое спасет от мины

Популярная механика
Подарки мечты для фанатов виски: 9 крутых штук, которые приведут в восторг каждого Подарки мечты для фанатов виски: 9 крутых штук, которые приведут в восторг каждого

Так же круто, как и бутылка хорошего виски. Или даже лучше!

Playboy
Метательные планеры Метательные планеры

Один из самых молодых видов авиамодельного спорта

Популярная механика
Иногда они возвращаются. Что известно о перезапуске Opel в России Иногда они возвращаются. Что известно о перезапуске Opel в России

Где будут производить российские автомобили Opel

Forbes
Зверское противостояние Зверское противостояние

Зоопарки Берлина как зеркало холодной войны

Forbes
Светлый образ Светлый образ

Актриса Виктория Белякова из сериала «Полицейский с Рублевки»

Maxim
Жулье вместо жилья Жулье вместо жилья

Что такое «сиротские метры» и кто на них наживается

Огонёк
Революция Риз Революция Риз

От блондинки в законе — до многодетной матери, активистки и бизнес-леди

Vogue
«Я хочу делать доброе кино» «Я хочу делать доброе кино»

Алёна Чехова пробует себя в качестве продюсера и мечтает снимать детские сказки

OK!
Даниил Хармс Даниил Хармс

Портретная галерея Дмитрия Быкова

Дилетант
Открыть в приложении