Судячи з усього, найближче майбутнє буде виглядати зовсім не так, як ми звикли бачити у фантастичних фільмах. Тому що придумувати дизайн майбутнього стануть не люди, а комп'ютери.
Один з наймодніших напрямків серед дизайнерів та інженерів останнім часом - генеративний дизайн. Головна ідея цієї технології - інженер або дизайнер не проектує продукт, а задає потрібні параметри і обмеження, після чого програма пропонує готові оптимізовані рішення. У результаті виходять дивовижні речі, що більш нагадують природні об'єкти, ніж творіння людини.
Недитячі забави
Фахівці так і не зійшлися на думці, що вважати генеративною творчістю, а що ні. Деякі відносять до нього і дитячі калейдоскопи, що породжують неповторні візерунки, і навіть процес ворожіння на картах. Але реальною ця технологія стала тільки після появи сучасних потужних програм з алгоритмами на базі штучного інтелекту і потужних 3D-принтерів.
Медицина
Великі перспективи у генеративного дизайну в імплантології. Ця технологія дозволяє не тільки робити легкі «запасні частини» під конкретний організм, а й створювати структуру, яка добре приживається. На знімку: спинальні імпланти, надруковані з титану на 3D-принтері.
Розрізняють кілька напрямків генеративного дизайну. Наприклад, топологічна оптимізація існує майже чверть століття. Сенс її простий: у деталі прибирається зайвий матеріал, який не несе навантаження. Раніше деталі оптимізували, виходячи з традиційних технологій виготовлення - це лиття, токарна і фрезерна обробка, тому кінцевий варіант виглядав ажурно, але цілком зазвичай. При топологічній оптимізації під аддитивні виробництва форми виходять набагато химерніше.
Природа
Якщо уважніше подивитися обабіч, можна побачити масу прикладів генеративного дизайну. Природа сотні мільйонів років використовує цю технологію.
Ще один з цікавих напрямків - трабекулярні структури. Трабекула - невеликий, часто мікроскопічний елемент у вигляді маленького пучка, стійки або стрижня, який виконує якусь механічну функцію. Гарною ілюстрацією є людське тіло, напхане такими структурами, наприклад кістковою тканиною. Трабекули набагато ефективніші монолітних структур, і кіборги майбутнього, швидше за все, будуть несхожі на своїх кінематографічних «монолітних» персонажів. Генеративний дизайн дозволяє точно масштабувати і розподіляти крихітні пори за всіма твердими матеріалами, а також надавати поверхні шорсткість, імітуючи кістки при створенні медичних імплантів. Гладкі монолітні звичні матеріали не дуже добре приймаються людським організмом, а ось трабекулярні структури, надруковані на 3D-принтері з урахуванням конкретної анатомії пацієнта, приживаються набагато краще.
Параметричний дизайн
Параметричне проектування, яке легко можна сплутати з генеративними технологіями, існує вже не одне десятиліття і навіть породило нову естетику. Один з найбільш візуально яскравих способів використання параметричного дизайну заснований на діаграмі Вороного.
Не додуматися
Наступний крок - синтез форми. Якщо при топологічній оптимізації параметри і форми кінцевої конструкції спочатку відомі і сам виріб в результаті оптимізується на основі цих даних, то при синтезі форм дизайнери задають на вході більш загальні вимоги, а система вже на підставі цих запитів «вирощує» новий дизайн. І без штучного інтелекту тут не обійтися. "Всередині генеративного дизайну є варіативність, - говорить Наталія Райкова з компанії Autodesk. - Є нейронні мережі, а є генетичні алгоритми. Якщо використовувалася нейронна мережа, то з великою часткою ймовірності результат буде досить передбачуваним. Ми зараз схиляємося в бік генетичних алгоритмів, тому що вони можуть дати більш цікаві результати, до яких людині складно додуматися самій ".
Дійсно, нейромережі не дають химерних форм, адже нейромережі навчаються людьми, тому їх «фантазія» обмежена. А системи на основі генетичних алгоритмів використовують для моделювання випадковий підбір, комбінування і варіації, аналогічні природному відбору в природі. І так само, як природа, створюють химерні форми, що далеко виходять за межі нашої уяви.