人工智能与参数化设计在工业设计中的应用与发展趋势

2019-08-15李兆益山东科技大学

数码世界 2019年8期

李兆益山东科技大学

在工业领域运行中，随着我国人工智能技术的日益革新，行业发展不仅将应用人工智能转变成现实产品，而且从中收获了大量技术经验。在这一背景下，受先进技术理念的影响，我国工业设计水平得到了持续提高，不仅能优化设计内容，而且可以提升设计效率。因此，下面对人工智能与参数化设计在工业设计中的应用与发展趋势进行研究。

1 人工智能

简单来说，人工智能是指引用人工方法在机器上实现智能化发展。在经济全球化的背景下，随着国内外加大科技研究步伐的同时，有关人工智能的探索也越来越多。我国在提出人工智能理念后，针对有关研究提出了两点目标：其一，近期目标。在现如今，与人工智能有关的研究任务就是结合冯诺依曼型计算机模拟人类智能行为，并研究出更多的智能程序；其二，远期目标。要研制出全新的计算机，也就是智能计算机，以此造福人类。如下图所示，其为世界上第一台计算机——冯.诺依曼机。

图世界上第一台计算机——冯.诺依曼机

2 人工智能与工业发展的关系

工业设计作为人类文明史上高速发展的内容，是由机器大工业发展构成的，属于科学技术与文化艺术的融合产品。从广义角度分析，工业设计是指在预先设定某一目标后，从构思到构建一个具有现实意义的实施方案，并结合有效的方式加以展现的系列行为。其中包含了所有引用现代化技术实施生产与服务的设计过程。而从狭义角度研究，其与传统工业设计定义相同，都是以产品设计为核心，因此很多情况下产品设计也叫做工业设计。在经济全球化背景下，世界大部分先进工业国家都非常关注工业设计工作，并增加了有关方面的投资，这对工业与经济发展而言具有积极作用，同时也可以提高人们生活水平。在二十一世纪的环境中，高科技发展对工业设计而言带来大量现代技术理念与方法，大范围应用计算机有助于引导工业设计进入一个全新的环境中。尤其是在当前计算机软件技术持续优化中，VR 设计、计算机图形学等内容的进一步深化下，现代工业设计理念与应用方法已经产生了新的变化。通过在工业设计中应用人工智能理论，也成为未来各行领域探究的主要话题之一，有助于工业设计向着现代化和数字化的方向稳步革新。

3 人工智能与参数化设计在工业设计中的应用与发展趋势

3.1 理论分析

在了解人工智能前，还要结合参数化设计进行研究，原因在于人工智能与参数化设计之间的关系非常密切。

最初参数化是为了减少实践工作量提出的，但整合实际应用情况分析可知，真正影响结果的并不是参数化，而是设计人员提出的逻辑系统。因此，参数设计的根本并不是实际数据的变化，反而是某种影响因素的系统法则。此时的优势更多展现在一次性投资可以获取永久性效益，不仅准确度极高，而且最终效果非常优越。而最终的后期投资只集中在系统维护方面。以鲁班智能设计为例，其具体原理在于拆分所有原本平面图，促使其以图层形式展现，并将其看作一个单独的单元体，而后让设计美学理念转变为数字程序，并提出明确的公式，最终系统可以结合多个用户的浏览行为与兴趣爱好等，从数据系统中筛选出相关产品进行设计与排版，以此为用户提供更符合要求的广告海报。

3.2 实际应用及发展趋势

虽然现阶段人工智能发展的速度非常快，但在工业设计领域当中的应用并不完善，其中存在大量急需解决的难题。由此，在未来设计发展中，人工智能必须要展现出自身的积极作用，促使工业设计人员在加快革新步伐的同时，从基础上释放人工劳动力。具体应用及趋势分为以下几点：其一，在提案与调研过程中，结合人工智能，深入探究大数据，了解群众的想法，可以有效明确未来产品设计方向及业务优化特点。如支付宝、微信等都可以为官方研究提供有效数据，不管是人们的兴趣爱好还是日常生活关注的焦点，都可以成为实践研究初期的重要依据；其二，在草图阶段，这是人工智能最大的魅力所在。通过将所有具备创造性的内容提供给设计研究人员，不仅能优化传统发展的人工生产活动，而且可以获取更多创造灵感。人工智能在整合研究累积数据信息的基础上，自动改善草图，不管是图纸还是二维渲染，都能提升实际设计水平；其三，在数字模型阶段，受日益革新技术水平的影响，现有三维造型软件包含了雕刻、多边形及样条曲线三种形式。通过整合Microsoft Hololens，可以在构建真实空间的同时，合理管控模型，在未来发展中势必可以达成建模思想的统一化发展；其四，在生产过程中，人工智能可以做好预测、模型检查及装配检查等工作，其中目前建筑领域当中已经有这一方面产品的雏形。在这一过程中，不管是生产前还是生产中，人工智能都可以做好优化与改善工作。