Generativní design Generativní design je iterativní proces návrhu, který generuje výstupy splňující zadané omezení v různém rozsahu. Ve druhé fázi mohou návrháři poskytnout zpětnou vazbu generátoru, který prozkoumá proveditelnou oblast výběrem preferovaných výstupů nebo změnou vstupních parametrů pro budoucí iterace. Jednu nebo obě fáze mohou provádět lidé nebo software. Jednou z metod je použití generativní protivné sítě, což je dvojice neuronových sítí. První generuje zkušební výstup. Druhý poskytuje zpětnou vazbu pro další iteraci. [1] Výstupem mohou být položky jako obrázky, zvuky, architektonické modely, animace a průmyslové díly. Používá se v oblastech designu, jako je umění, architektura, komunikační design a produktový design. [2] Počítače mohou prozkoumat řádově více permutací a zkoumat interakce obrovského počtu designových prvků v malých přírůstcích. Napodobuje přírodní evoluční přístup k designu prostřednictvím genetické variace a výběru. [3] Tyto techniky jsou k dispozici i pro designéry s malými zkušenostmi s programováním. [4] [5] Je podporován komerčně dostupnými CAD systémy. [6] Jsou k dispozici nástroje využívající generativní design jako základ. [7] Ve srovnání s tradičními přístupy návrhu shora dolů řeší generativní design problémy návrhu pomocí paradigmatu zdola nahoru. Samotné řešení se pak vyvíjí v dobré, ne-li optimální řešení. [8] Generativní design zahrnuje definici pravidel a analýzu výsledků, které jsou integrovány do procesu návrhu. [9] Definováním parametrů a pravidel je generativní přístup schopen poskytnout optimalizované řešení jak pro strukturální stabilitu, tak pro estetiku. Možné algoritmy návrhu zahrnují buněčné automaty, gramatické tvary, genetický algoritmus, prostorovou syntaxi a v poslední době umělé neuronové sítě. Vzhledem k vysoké složitosti generovaného řešení jsou k vyhodnocení a optimalizaci generovaného řešení vhodnější výpočetní nástroje založené na pravidlech, jako je metoda konečných prvků a topologická optimalizace. [10] Iterativní proces poskytovaný počítačovým softwarem umožňuje přístup pokus-omyl v návrhu a zahrnuje architekty zasahující do procesu optimalizace. Software pak začne iterovat, postupně mění věci, podobně jako náhodné mutace vyzkouší nové kombinace živočiší DNA, a testuje je proti nezbytným cílům výkonu, podobně jako život testuje mutace své DNA. V průběhu milionů generací software přidává trochu kovu sem, odstraní trochu tam a kontroluje, zda je část pevnější nebo slabší, lehčí nebo těžší než její předchůdci. Během překvapivě krátké doby (pár hodin, pokud je mu umožněn přístup k výkonnému cloudovému zpracování) se vrátí s tvary, které lidé nemohli nikdy přímo navrhnout. Jsou však nápadně podobné dílu přírody; kde je třeba zvládnout větší namáhání, postupně sílí. Tam, kde je menší namáhání, jsou tenčí. Nosné konstrukce zanikají tam, kde nejsou potřeba, a mají tendenci se zarovnávat s dráhou zatížení. Stručně řečeno, začnou vypadat podivně kostnatě a organicky.
Facebook Twitter