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Wie generatives Design Infrastruktur und Design verändert

Mit Hilfe von generative kann der Platz maximiert und Teile einfach optimiert werden.

Die Zukunft des Designs - die Zukunft des Machens - sieht mit Hilfe künstlich intelligenter CAD-Programme etwas anders aus.

Ingenieure, Architekten und Designer arbeiten alle daran, neue innovative Wege zu finden, um Dinge im Bereich ihrer eigenen Disziplin zu gestalten. Stellen Sie sich einen Architekten vor, der an der Gestaltung des Layouts verschiedener Strukturen arbeitet, beispielsweise eines Bürogebäudes. Im traditionellen Bereich der Architektwürde eine Reihe von durchlaufen iteratives Design rundet und verwendet seine Intuition, um jedes Konzept zu analysieren.

Er oder sie kann einen zeichnen, der mehr Licht in den Raum lässt, und er kann einen anderen zeichnen, der die Aussicht auf einen nahe gelegenen Teich maximiert. Letztendlich ist das, was der Architekt hier tut, eine Frage der Optimierung. Eine Entschlossenheitvon welchem ​​Design ist das beste für seine Überzeugung, was das Endprodukt sein sollte. Generatives Design eingeben.

Generatives Design in der Architektur

Generatives Design ist das Konzept, einer intelligenten KI, die in CAD- und CAE-Software funktioniert, eine gewisse Kontrolle über den Designprozess zu ermöglichen. Es erfordert, was Computer können, eine Vielzahl von Berechnungen durchzuführen und viele Möglichkeiten gleichzeitig zu entwickeln - mathematische Probleme- und mischt das mit menschlicher Wahl und menschlichem Einfluss.

CAD-Software, die mit generativen Entwurfswerkzeugen wie z. Autodesk Revit oder Autodesk Fusion 360 ermöglicht es dem Benutzer, eine Reihe von Einschränkungen für ein Design einzugeben, und die generativen Algorithmen erarbeiten eine Vielzahl von Auswahlmöglichkeiten. Eines ist möglicherweise das beste Szenario für eine bestimmte Last. Das andere ist möglicherweise das beste Gebäude für Büros mit hoher Belegung.Es können buchstäblich Tausende von Designoptionen entwickelt werden, basierend auf den Einschränkungen, die der Designer eingibt.

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Also zurück zum ursprünglichen Beispiel.

Der Architekt, der das Bürogebäude entwirft, würde die Einschränkungen, die er umgehen wollte, in die generativen Werkzeuge des CAD-Programms eingeben: wie viel Licht, die Pad-Größe, die Höhe, die Nähe zu anderen Strukturen usw. Die generativen Algorithmen würden dannNehmen Sie das und entwickeln Sie vollständig modellierte Frameworks mit verschiedenen Optionen, die der Architekt durchlesen kann.

Diese komplexe Arbeit erfordert eine erhebliche Menge an Rechenleistung, weshalb die meisten generativen CAD-Tools die Cloud für Rechenleistung nutzen. Dies ist das Modell, das Autodesk verwendet Ermöglicht Benutzern den Zugriff auf ihre Cloud-Plattform für eine Vielzahl von Anwendungen, wobei generativ eine davon ist.

VERBINDUNG: STEHEN KI UND GENERATIVES DESIGN UNSERE ENGINEERING-JOBS?

Der größte Vorteil dieses Workflows besteht darin, dass der Architekt nicht nur einige verschiedene Optionen manuell skizziert, sondern jetzt alle möglichen Optionen für die Struktur vorstellt. Nicht nur einige; jede mögliche Option. Das ist die Kraft des Generativen. Baby.

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An diesem Punkt spottet wahrscheinlich jeder, der mit dem Prozess oder der Schlagworte des generativen Designs vertraut ist: "Generativ ist nur der Wunschtraum einiger Computerprogrammierer mit der Bullennase, die nicht verstehen, wie Dinge tatsächlich hergestellt werden", könnte man sagen.Während Sie das Recht haben, das zu denken, und obwohl dies in der Vergangenheit wahr gewesen sein mag, ist es einfach ist nicht mehr.

Ein Beispiel für die verschiedenen Entwurfsoptionen, die generative Algorithmen in Autodesk Revit bereitstellen können. Quelle : Autodesk

Generative Entwurfsalgorithmen können Herstellungsprozesse, Baukosten, Materialkosten, Materialgewicht, Tragwerksplanung, Erleichterungen für Straßen und Freigaben für Teile berücksichtigen. Dies ist nicht mehr der Generativ Ihrer Großmutter, wir befinden uns im Zeitalter der Zukunft.

Wenn Sie das erste Beispiel abschließen, das wir vorgestellt haben, kann der Architekt durch generatives Design eine Vielzahl verschiedener Gebäudeoptionen durchsehen, diejenige auswählen, die ihm am besten gefällt, und dann die verfeinerten Strukturen über dem Modell entwerfen. Generative SpuckeDie bearbeitbare CAD-Geometrie ist einfacher als je zuvor.

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Ich bin hier jedoch vor mir selbst. Es ist zwar nicht schwer, dieses Beispiel zu durchschauen und zu verstehen, wie transformatives generatives Design Software kann für Ingenieure und Designer sein, zuerst müssen wir den Umfang des generativen Designs verstehen.

Generatives Design als Methodik

Ich habe das Wort bereits in diesem Artikel generativ genug gesagt, dass es wahrscheinlich bereits seine Bedeutung für Sie verloren hat. Das heißt, wenn wir das Wort aufschlüsseln, können wir ein bisschen mehr über das Konzept hinter dem lebhaften Titel verstehenIm Bereich der Linguistik wird unter Generativ ein Prozess verstanden, bei dem Regeln auf Eingaben angewendet werden, um wohlgeformte Sprachelemente zu erzeugen. Im Allgemeinen bezieht sich Generativ auf die Fähigkeit zur Produktion.

Ausgehend von diesen beiden Stammdefinitionen und in den Entwurfsraum hinein können wir beginnen, diese KI-gesteuerte Technologie eher als Methodik und Entwurfsworkflow als nur als Werkzeug zu betrachten. Generatives Design verkörpert das Entwurfsprozess Unterstützung des Flusses von Ingenieuren und Architekten während des gesamten Prozesses. Es soll nicht ihre Rollen ersetzen, sondern sie erweitern und das menschliche Element noch stärker machen.

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Im Zentrum des generativen Designs steht die Vision, den Herstellern zu helfen, ihren Entwurfsprozess zu erkunden, zu optimieren und fundierte Entscheidungen zu treffen. Eine generative Methodik ist eine Denkweise, die die Hersteller zu Beginn gewählt haben, um alle technischen Werkzeuge, die ihnen zur Verfügung stehen, vollständig zu nutzen.die Möglichkeiten des Designs vollständig zu erkunden, um letztendlich das beste Produkt herzustellen, das sie jemals schaffen könnten.

Ein futuristischeres und dennoch praktisches Beispiel für generatives Design in Aktion, das zum Leichtgewicht und zur Optimierung von Schuhsohlen verwendet wird. Quelle : DesignMilk / Flickr

All dies erweitert den Entwurfsprozess für Ingenieure und Architekten. Es erweitert unsere Entwurfslogik und lässt uns mehr Anwendungsfälle berücksichtigen. Wir definieren die Parameter zwar immer noch, müssen jedoch nicht alle verschiedenen Optionen modellieren, die zu denen in passendie Parameter können wir den Computer für uns tun lassen.

Immerhin sind Menschen perfekt für kreative Aufgaben. Herauszufinden, wie ein Gebäude oder eine Reihe von Gebäuden in eine bestimmte Ebene passen könnte, ist ein wenig langweilig. Ich weiß, dass ich einige Architekten und Bauingenieure verärgert habeWenn Sie das sagen, aber ich werde dies darlegen. Anstatt 25 verschiedene Möglichkeiten zum manuellen Stapeln und Ausrichten von Gebäuden in einer Landschaft zu erkunden, lassen Sie sich vom Computer die Optionen geben, und dann können Sie zwischen ihnen wählen. Die Zeitersparnis solltean vorderster Front offensichtlich sein.

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Die Zeit, die Sie in diesem Prozess sparen, kann dann verwendet werden, um die Struktur einzigartiger zu machen. Sie kann besser für menschliche Aufgaben verwendet werden, während das Angebot und der Umfang Ihres Kunden berücksichtigt werden.

Eine generative Methode ist die Idee, dass Designer zwar die schnelleren, einfacheren Prozesse genießen können, um herauszufinden, wo alle Fenster in einem Bürogebäude platziert werden sollen, aber warum nicht den Computer die Auswahlmöglichkeiten entwickeln lassen, während wir daran arbeiten, was Menschen am besten können.

Laut verschiedenen Studien wird der globale Maschinenbau- und Baumarkt in den nächsten 5 Jahren um 11,8% wachsen. Auf dem Markt herrscht bereits Arbeitskräftemangel, was bedeutet, dass bestehende Architekten und Ingenieure vor einem Dilemma stehen. Weitere Arbeiten kommen hinzuals sie Zeit haben für.

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Ein generativer Entwurfsansatz scheint zur Lösung dieses Problems beizutragen. Die in Autodesk CAD arbeitenden generativen Algorithmen können Ihnen, dem Hersteller, nicht nur bereits mehr grundlegende Entwurfsaufgaben nehmen, sondern Sie können auch wissen, welchen Entwurf Sie gewählt habenist die optimalste. Gute alte mathematische Validierung.

heute generativ

Wenn Sie es in diesem Artikel so weit geschafft haben, konnte ich Sie hoffentlich bis zu einem gewissen Grad davon überzeugen, dass Generativ der Weg der Zukunft ist. Das muss nicht bedeuten, dass Ihre Gebäude wie futuristische Raumschiffe aussehenEs muss nicht bedeuten, dass Ihre Teile nur durch hergestellt werden können. additive Fertigung . Es kann vielmehr einfach bedeuten, dass Ihr Gebäude für Licht optimiert ist, optimiert für die HLK-Effizienz. Oder es kann einfach bedeuten, dass Ihr Teil so leicht ist, wie es sein muss und so stark, wie es sein muss.

Betrachten Sie moderne Generative nicht als eine Möglichkeit, futuristische Teile zu erstellen, sondern als eine Möglichkeit, die Erstellung Ihrer Teile jetzt zu unterstützen, sicherzustellen, dass sie vollständig optimiert sind, und entfernen Sie die einfacheren Workflows aus Ihrem StandarddesignProzess.

Seit Beginn der zugänglichen Berechnung wird es verwendet, um die Plackerei von Aufgaben zu lindern. Das Wiederholte, das Mühsame wegzunehmen und die Menschen sich auf das Kreative, das Provozierende konzentrieren zu lassen.

Generatives Design ist nur die Anwendung intensiver Computeralgorithmen im Bereich Engineering und Design. Nehmen Sie die sich wiederholenden Aufgaben von heute, die Langeweile des Prozesses und lassen Sie die nächste provozierende Struktur erstellen.

VERBINDUNG: GENERATIVES DESIGN BEWEIST, DASS DIE ZUKUNFT JETZT FÜR INGENIEURE IST

Generatives Design und seine natürliche Fähigkeit zur Optimierung bedeuten auch, dass es eine große Rolle in einer Vielzahl von Konstruktions- und Designprozessen spielen kann, weit über das hinaus, was wir hier besprochen haben. Im Bereich der Nachhaltigkeit können Sie generatives Design verwenden, um das zu maximierenWärmewirkungsgrad eines Gebäudes bei gleichzeitiger Maximierung der Dachfläche und der Solarabdeckung für Photovoltaikzellen. Die Möglichkeiten sind endlos, wenn Sie kreativ genug sind, um die Werkzeuge für Ihre eigene Energie zu nutzen.

Derzeit wird geschätzt, dass 37% der modernen Designfirmen generatives Design in irgendeiner Form oder Weise verwenden. Während dies ein Drittel der Designfirmen darstellt, bedeutet dies immer noch, dass sich die Übernahme in der frühen Phase befindet. Jede Tiefe der Forschung zu generativem DesignDesign und seine möglichen Auswirkungen auf Infrastruktur und Design sollten Ihnen klar machen, dass es nicht so schnell verschwinden wird.

Jetzt scheint der perfekte Zeitpunkt dafür zu sein beginnen Sie mit der Übernahme . Gerade als es eine Phase der Praktikabilität und Benutzerfreundlichkeit erreicht und gleichzeitig eine futuristische Technologie von morgen ist, die heute verfügbar ist.

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