Почти на всекиго от нас се е случвало да се натъкне на вещи, които изглеждат наистина впечатляващо, но функционално са пълна недомислица. Още по-лошо става, ако това е мебел или друга вещ, която сме се надявали да ползваме, но тя се е строшила. Сега обаче изследователи намериха начин да създават изящни, модернистични дизайни, без да жертват здравия разум. Как? Кръстосаха генеративен AI и софтуер за инженерен анализ.
Основният проблем на дизайна с модерни генеративни инструменти е, че те често не разбират нищичко от физика. Много инструменти могат да проектират чудни 3D модели само с текстово съобщение – например стол без ръбове или чаша на два крака; но е твърде вероятно моделът да е нестабилен или да се строши при първото използване.
Така е, защото AI не разбира напълно какво е предназначен да прави проектираният обект. Столът, чашата могат да бъдат отпечатани на 3D принтер, но вероятно столът ще се разпадне под напора на първия, който седне отгоре, а чашата ще се гътне с първото наливане на вода.
В опит да накарат модернистичните дизайни да работят в реалния свят, изследователи от Лабораторията по компютърни науки и изкуствен интелект (CSAIL) на MIT подлагат моделите с… проверка на реалността.
Тяхната система PhysiOpt допълва AI инструментите с физични симулации. Тя бързо тества дали структурата на даден 3D модел е жизнеспособна, като внимателно модифицира по-малки форми, като същевременно гарантира запазването на цялостния външен вид и функция на дизайна.
Човек може просто да въведе това, което иска да създаде – и за какво ще се използва, във PhysiOpt – или да качи изображение в потребителския интерфейс на системата и след около половин минута ще получи реалистичен 3D обект за изработка.
Например, изследователите на CSAIL са я подтикнали да генерира „чаша за пиене с форма на фламинго“, която са отпечатали на 3D принтер. Докато дизайнът е генериран с AI и следва фантазията на човека, PhysiOpt е направил инженерен анализ и малки подобрения, за да гарантира, че изработеният обект е структурно здрав.
„PhysiOpt комбинира генеративен AI и физическа оптимизация на формата, помагайки на почти всеки да генерира желаните от него дизайни за уникални аксесоари и декорации“, казва докторантът по електротехника и компютърни науки на MIT и изследовател в CSAIL Сяо Шон Жан, който е съавтор на изследването.
„Това е автоматична система, която ви позволява да направите формата физически продуктивна, при определени ограничения. PhysiOpt може да повтаря своите творения толкова често, колкото желаете, без допълнително обучение“, пояснява изследователят.
Този подход ви позволява да проектирате „интелигентен дизайн“, при който AI генераторът създава забележителния вид, а тестовият модул взема предвид функционалността. Можете да кажете на системата какво чудо искате да генерирате, след това да посочите каква сила или тегло трябва да издържи – и сте готови.
Далеч от очите на потребителя софтуерът изпълнява физическа симулация, наречена „анализ на крайни елементи“ (FEA), за да тества дизайна под напрежение. Това цялостно сканиране предоставя топлинна карта върху 3D модела, която показва къде проектираният модел има най-голяма вероятност да се счупи, огъне, поддаде.
