¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

15 сент€бр€ 2021

»нженери€ с искусственным интеллектом: взгл€д из Siemens Digital Industries Software

ќригинал публикации на сайте engineering.com: Engineering with Artificial Intelligence: This Tool May Change Everything


ƒжим јнтертон (James Anderton), директор по контенту Engineering.com: ¬ массовой культуре будущее всегда св€зано с технологи€ми, и под технологи€ми мы часто подразумеваем программное обеспечение. —ама€ обсуждаема€, не до конца пон€тна€, но всеми ожидаема€ технологи€ Ч это искусственный интеллект. »» означает разные вещи дл€ разных людей, но он уже вышел из лабораторий и €вл€етс€ неотъемлемой частью современных комплексных процессов проектировани€. ѕредставл€вшийс€ когда-то своего рода Ђвиртуальным инженеромї, на практике »» становитс€ способом интеграции генеративного дизайна и симул€ции в традиционный процесс творческого проектировани€, добавл€€ в него некоторую изюминку. ѕредполагаетс€, что инженеры будут использовать новые системы еще до этапа рендеринга, как в концептуальной части дизайна, так и в оптимизации. —овременные системы почти магическим образом позвол€ют команде инженеров создавать более качественные проекты с меньшим риском и быстрее выводить продукты на рынок.

ћы организовали встречу с ћайком Ќиколаи (Mike Nicolai), старшим менеджером по линейке продуктов Siemens Digital Industries Software, чтобы поговорить о том, на что способен искусственный интеллект. ¬ насто€щее врем€ ћайк руководит командами, занимающимис€ исследовани€ми и разработкой нового продукта в портфолио Simcenter с использованием искусственного интеллекта. ћайк получил специальность инженера по электротехнике и электронике в “ехническом университете Ѕрауншвейга и докторскую степень в области машиностроени€ в ¬ысшей технической школе јахена (RWTH Aachen University).


ƒжим јнтертон: ќб искусственном интеллекте сейчас говор€т повсюду. „то мы имеем в виду с инженерной точки зрени€, когда говорим об искусственном интеллекте?

ћайк Ќиколаи: Ёто очень непростой вопрос, потому что пон€тие »» мен€етс€ со временем, верно? я имею в виду, что он был изобретен в 50-х годах прошлого века, и с тех пор он посто€нно мен€ет свои рамки. Ѕыло врем€, когда вы могли сказать своему автомобилю, куда ехать, и это называли искусственным интеллектом, но сегодн€ никому не придет в голову назвать так вашу GPS систему.

ѕо сути, иде€ искусственного интеллекта Ч это иде€ о том, что компьютер может действовать в некотором смысле разумно, но все зависит от определени€ того, что такое интеллект. » об этом же пишетс€ в учебниках.

ƒј: ћы используем слово Ђинтеллектї в разных контекстах. я думаю, что, говор€ об истории вычислительных технологий дл€ инженерного использовани€, мы подразумеваем устройство дл€ расчетов Ч от логарифмической линейки до механической счетной машины. Ќо при этом всегда подразумеваетс€ инженер, конструктор Ч человек, который вводит данные в устройство, метафорически поворачивает руко€тку, а затем решение выскакивает на другом конце. Ќо определение того, какие данные нужно ввести, и интерпретаци€ результатов всегда выполн€лись человеком.

ћы сможем преодолеть этот барьер с помощью »»? Ѕудет ли искусственный интеллект на самом деле решать, какие данные нужно использовать в расчетах и как анализировать результаты?

ћЌ: Ќет, не думаю. ћы говорим о Ђрасширенном интеллектеї (augmented intelligence). » мы действительно считаем, что он поможет вам выполн€ть работу Ч это означает, что вы сможете сказать системе, чего вы хотите, а затем система попытаетс€ найти нужное решение.

— помощью наших новых инструментов Simcenter Studio мы воплотили это на уровне системной архитектуры. ¬ы можете сказать: Ђя бы хотел получить некую систему, скажем, в гибридном электромобиле. ” мен€ есть такие-то входные данные, и € хотел бы, чтобы выполн€лись вот эти требовани€ї. Ёто передаетс€ »», и затем »» создает множество альтернатив. Ќо после этого человек должен решать, что хорошо, а что нет. Ёто не должен решать »».

ƒј: ¬ наши дни мы много говорим о проектировании на основе моделей, системном проектировании, архитектуре и платформах. явл€етс€ ли долгосрочной целью таких экспертов в этой отрасли, как вы, создать виртуального инженера Ч искусственного инженера? Ѕудут ли »» или система в целом похожими на второго человека-инженера, сто€щего р€дом с вами?

ћЌ: я этого пока не вижу, так что думаю, что это не конечна€ цель.  онечна€ цель Ч дать нашим клиентам действительно нужную ценность.

»нструмент генерирует множество архитектур, что само по себе хорошо. Ќо с большим количеством этих архитектур вы мало что можете сделать. ƒопустим, у вас есть 1000 архитектур; а если у вас 1000 архитектур, тогда вам понадобитс€ еще один »» Ч например, один управл€емый машинным обучением, а другой управл€емый машинными рассуждени€ми и машинным обучением Ч чтобы действительно пон€ть, что хорошо.

” нас также есть системы рекомендаций, потому что у разных заинтересованных сторон могут быть разные предпочтени€. ќдни говор€т: ЂЌам нравитс€ эта архитектура, потому что на нее нужно меньше затратї, а другие говор€т: ЂЌам нравитс€ эта, потому что у нее хороший дизайнї. » всю эту информацию можно учесть, и тогда система сможет выдать рекомендацию по выбору дизайна в некотором диапазоне. Ќо это всегда в виде совета, это не об€зательно в стиле “ерминатора: Ђя решаю, что дл€ теб€ хорошої.

ƒј: ћайк, традиционно CAD/CAM инструменты помогали инженерам разрабатывать очень сложные комплексные системы. Ќо информационный поток Ч поток данных Ч всегда шел сверху вниз.  онструктор сначала изображал что-то, а потом это создавалось. —начала строили прототип, тестировали его, получали некоторую информацию в виде обратной св€зи, вносили изменени€ в конструкцию, и после этого продукт считалс€ готовым дл€ передачи в производство.

«атем, как часто бывало в автомобильной отрасли, где € в свое врем€ работал, улучшени€ или изменени€ просто дожидались следующей запланированной итерации, возможно, следующего модельного года или следующего изменени€ платформы.

Ќо сейчас мы живем в мире, в котором очень много возможностей передачи информации в направлении от конечных пользователей и производственных линий до конструкторского бюро. ƒанные практически бесплатны. ¬ли€ет ли это на вашу автоматизацию, вашу стратегию искусственного интеллекта с точки зрени€ инженерного проектировани€?

ћЌ: ƒа. «а последние 20-30 лет мы разработали действительно сложные симул€торы, поэтому мы можем провести тестирование еще на этапе проектировани€. ћы можем создать что-то виртуально и протестировать это Ч посмотреть на поведение и так далее. » мы можем решить: ЂЁто хорошо, а это не оченьї. “аким образом, мы можем уменьшить количество прототипов, которые нужно построить, чтобы проверить рабочий экземпл€р.

“о, чем мы занимаемс€ сейчас, Ч это следующий шаг в генеративной инженерии: мы делаем возможным использование компьютера не только дл€ конструировани€ вещей, но и дл€ создани€ различных механизмов.

“о есть »» будет генерировать множество различных механизмов, а затем симул€торы смогут их оценить. » у вас действительно по€вл€етс€ более широкий набор вариантов, из которых вы можете выбирать; это в конечном итоге помогает вам создавать более качественные продукты за то же врем€ и с теми же усили€ми, затратами и т. д. » это то, к чему мы стремимс€.

ƒј: ¬ы упом€нули генеративный дизайн.  онечно, сейчас это актуальна€ тема в проектировании. ѕервоначально одним из ключевых аспектов опытных инженеров была их способность начинать с середины, не проход€ много-много раз один и тот же путь от начала проекта до работоспособного продукта, просто на основе прошлого опыта и знаний. Ќо генеративный дизайн обещает новый мир, в котором вы могли бы начать с совершенно непрактичного представлени€ и просто сделать миллиард итераций с помощью симул€ции, а затем произвести лучший продукт, чем мог бы сделать человек.

ќзначает ли это, что отправна€ точка сейчас может быть где угодно? ћожно ли вз€ть кронштейн, спроектированный обезь€ной, а затем передать его машине дл€ дальнейшей работы?

ћЌ: Ќет. ƒумаю, обезь€на не справитс€. ¬ы сначала должны определить то, что хотите, верно? ¬ы должны знать, чего хотите, и можете задать некоторые ограничени€. » система будет генерировать с учетом этих ограничений.

ѕроблема в том, что если вы начинаете свои проекты с одних и тех же шагов, у вас по€вл€етс€ что-то вроде фиксации дизайна, потому что вы держите в голове уже известный вам дизайн, Ч и это хорошо, это правильный подход, если вы уже знаете что-то, у вас есть некоторые знани€ из прошлого, и эти знани€ помогут вам в очередной работе.

Ќо если вы хотите рассмотреть больше вариантов и попытаетесь сознательно удалить эту Ђфиксацию дизайнаї, это действительно откроет вам новые миры. »менно поэтому мы в Siemens говорим о генеративной инженерии, а не о генеративном дизайне. ѕотому что генеративный дизайн в мире —јѕ– заключаетс€ в том, что вы действительно решаете, каковы граничные услови€, где наход€тс€ нагрузки и т. д., и вы можете что-то построить, а затем уже вы создаете деталь.

Ќо генеративна€ инженери€ предполагает более широкое использование идеи генеративного дизайна. Ёто происходит на ранних этапах концепции, когда вы думаете о различных архитектурах системы. » это также относитс€ к более поздним этапам, когда вы переходите к реализации управлени€. “ак что это немного шире, чем просто генеративный дизайн на уровне компонентов.

ƒј: ќдна из отличительных черт генеративного дизайна Ч это, конечно же, способность просто итерировать быстрее и дешевле, чем это было бы возможно при прототипировании. »значально определение требований, определение спецификаций было самой важной частью процесса. ¬ы не могли правильно начать, если не понимали, что должно делать устройство. ¬ то врем€ изменение первоначальных требований часто было невозможно или строго ограничено. ѕо моему опыту, когда конечный пользователь говорил: Ђћы внесли изменение, мы должны добавить 50% к способности к деформацииї, ответ был: ЂЌет, это невозможної, или мы должны были начать с самого начала.

ѕредполагает ли генеративный дизайн, что мы можем быть более гибкими и на более поздних этапах процесса разработки? Ѕлагодар€ этому конечный пользователь сможет внести некоторые изменени€, не вызыва€ хаоса в процессе.

ћЌ: ƒа, это так, потому что иде€ состоит в том, что вы можете сказать, что вы хотите получить, сформулировать спецификации, ограничени€, Ч но это будут еще не формальные требовани€. Ёто действительно пока просто спецификации. ¬ы указываете: Ђ€ хочу иметь это, а это не должно использоватьс€ї, или Ђэти системы не должны быть св€заныї Ч это еще не требовани€, это более высокоуровневое описание того, что вы хотите иметь.

» тогда система генерирует множество альтернатив. ј потом вы понимаете, с помощью симул€ции или просто гл€д€ на сгенерированные активы: ЂЌет, это не то, что нужної. » тогда вы можете действительно быстро вернутьс€ к тому, чтобы снова сказать, чего вы хотите, и работа идет быстрее.

ƒј: ѕохоже, что мы прощаемс€ с миром, в котором у нас есть одно решение, один ответ или оптимальный выбор из спектра возможных решений некоторой проблемы. ѕолучаетс€, что мы приходим к тому, что больше нет единственного дизайна Ч теперь есть 15 или 20 возможных дизайнов, и все они будут работать?

ћЌ: Ќо ведь это у нас уже есть, верно? я имею в виду, что, если вы, например, посмотрите на автомобили на улице, вы увидите разные дизайны. Ќет Ђпростої автомобил€. ≈сть представление об автомобиле, а на улицах ездит множество разнообразных моделей.

√енеративный инженерный подход означает, что сначала в одной компании вы можете посмотреть на 100, 1000 или любое количество проектов, которые отвечают вашим требовани€м, а затем прин€ть решение с более широким кругом партнеров: Ђћы хотим представить этот автомобиль или эту линейку продуктовї. “акой подход уже используетс€, но инженерам станет проще его реализовать.

ƒј: ¬ типичных командах дизайнеров или инженеров довольно часто бывает один сумасшедший мыслитель. ќн творческий человек, придумывающий идею или концепцию, котора€ отличаетс€ от того, что уже есть, а иногда кажетс€ даже неприемлемой, Ч очень часто просто неэффективно брать эту идею и развивать ее, потому что веро€тность успеха, возможно, мала. ≈сли это сработает, отдача будет огромной, но риск слишком велик, чтобы продолжать. ѕо€витс€ ли теперь возможность попробовать безумную идею?

ћЌ: ƒа, это уже можно делать. Ќаши клиенты это уже пробовали. ” нас есть этот инструмент. ќн генерирует множество различных дизайнов.

ќдин из наших клиентов создал 3000 различных системных архитектур. ј у нас есть инструмент под названием Discover, где вы можете все это просматривать. ¬ы указываете свои предпочтени€, свои симпатии и антипатии, как, например, в Netflix или в приложени€х дл€ социальных сетей с помощью кнопок ЂЌравитс€ї и ЂЌе нравитс€ї, после чего система выдает рейтинг дизайнов, и его дизайн попал в список, и он представил его своему руководству, и менеджмент его одобрил. “ак действительно можно работать.

ј когда дойдет до рынка, посмотрим. я надеюсь, что дойдет.

ƒј: ¬ инженерии нередко случаетс€, что человек обучаетс€ одной специальности, но потом работает в совершенно другой области. ќчень часто € встречал людей, изучавших электротехнику, которые в конечном итоге разрабатывали механические системы, иногда наоборот. —может ли этот искусственный интеллект создать технологии, которые помогут люд€м работать в той области, где их образовани€, возможно, недостаточно?

ћЌ: ≈сли вы €вл€етесь специалистом в какой-то области, будь то машиностроение или электротехника, вы изучали это с основ. я думаю, что проектировать что-то из другой области будет довольно сложно, потому что вам действительно нужно будет углубитьс€ и так далее. Ќо в случае мультифизической симул€ции вам в любом случае будет необходимо построить эту систему. » вы сможете это сделать. я имею в виду, что инженеру-механику будет относительно легко построить тепловую систему Ч добавить несколько механизмов и батарей и смоделировать ее без необходимости на 100% понимать работу тепловой системы и писать дл€ нее решатель. “о есть вы сможете это сделать.

Ќо иметь базовое понимание всегда хорошо.

ƒј: —разу после по€влени€ систем автоматизации разработки инженерных проектов их иногда критиковали в том смысле, что инженер-электрик мог сказать: Ђя хочу спроектировать источник питани€. я не хочу становитьс€ кодером. я не хочу тратить врем€ на изучение инструментов. я хочу использовать инструменты, чтобы получить конечный продуктї. ѕо€вились ли решени€ дл€ малокодовой/бескодовой разработки, можем ли мы говорить, что уже живем в мире, в котором инженер занимаетс€ своими главными об€занност€ми, или он всЄ же должен думать о том, как работать с инструментом вместо того, чтобы просто использовать его?

ћЌ: я считаю, что мо€ роль как менеджера продуктов на самом деле состоит в том, чтобы пон€ть, дл€ кого мы создаем наши инструменты, а затем максимально упростить их использование.

» дл€ этого мы используем »». Ќам нужно оказать поддержку нашим пользовател€м. я имею в виду, если вы создаете свою модель и используете систему проектировани€ на основе модели, то у вас есть компоненты, у вас есть системы, у вас есть активы, подключенные к определенным компонентам, у вас есть соединени€. » вы можете в Simcenter Studio, например, нажать на компонент на эскизе или на текстовом представлении, и наша система помощи выдаст на экран подсказку, что вы можете с этим сделать.

Ёто инспектор, который действительно поддерживает вас, поэтому вам не нужно искать что-то в документации. ќн может порекомендовать посмотреть на какой-то пример и так далее. Ёто те мелочи, которые мы должны заложить в наш продукт, чтобы действительно поддержать наших пользователей, потому что речь идет не о кодировании, а о проектировании. ¬от куда € хочу пойти со своими инструментами.

ƒј: ¬ самом начале CAD/CAM системы были ориентированы на компьютеры, и дл€ них требовались очень производительные и очень дорогие рабочие станции. ј теперь мы движемс€ к облачной модели, когда проектировщик может использовать относительно простой ноутбук или даже мобильное устройство. –асскажите о подключении к облаку, необходимо ли оно дл€ использовани€ таких продуктов, как ваш, и если да, то какие преимущества это дает?

ћЌ: Simcenter Studio Ч это облачное приложение. Ёто значит, что вы получаете доступ к нему через свой браузер. ј то, как работает сервис, в какой-то степени зависит от клиента. Ќа данный момент у нас нет программного обеспечени€ как услуги. ѕоэтому клиенты обычно инсталлируют его на своем рабочем месте. Ќо вы также можете установить его на своей частной или даже на открытой AWS платформе или на платформе от любого другого облачного провайдера. ¬ам по-прежнему нужны мощности дл€ выполнени€ ваших расчетов или моделировани€ и так далее. Ќо вы можете просматривать и редактировать информацию на своем ноутбуке или планшете.

ƒј: Ѕезопасность определенно €вл€етс€ проблемой дл€ любого устройства, подключенного к облаку. я разговариваю со многими людьми в инженерных фирмах, которые ведут разработки, содержащие конфиденциальную информацию дл€ военных контрактов, некоторые ограничени€ диктуютс€ законодательством (например ITER в —Ўј), а некоторые компании просто обладают очень ценными собственными знани€ми, которые они не хот€т раскрывать миру. ¬аши приложени€ могут работать как в открытой системе, так и во внутренней сети или в закрытой системе?

ћЌ: ” нас есть полностью закрыта€ система. » некоторые из этих систем установлены в —Ўј в полностью изолированной среде. »м не требуетс€ подключение к »нтернету. Ёто действительно локальное решение, которое можно использовать без проблем. я имею в виду, что изначально так и было задумано. Ѕиблиотеки скачивать не нужно, они надежные и уже наход€тс€ в системе. Ёто требовани€ к программному обеспечению, которые мы гарантируем.

ƒј: ¬о врем€ по€влени€ CAD технологий у очень больших и богатых фирм было гораздо больше возможностей по сравнению с небольшими фирмами.  онечно, крупные компании были первыми, кто внедрил и начал использовать эту технологию, и небольшие инженерные фирмы опасались, что они начнут отставать и им будет трудно удерживать персонал, который будет склонен мигрировать в более крупные компании, обладающие ультрасовременными технологи€ми, подобными вашей.  ак вы думаете, будет ли она доступна конструкторскому бюро, состо€щему из одного-двух человек, в той же мере, как, например, Volkswagen?

ћЌ: я не вижу почему нет. я думаю, что устройство мира немного сложнее, чем Ђесть маленькие компании и есть большие компанииї. —уществует венчурный капитал, который вкладываетс€ в небольшие стартапы, поэтому у них на самом деле больше капитала дл€ использовани€ в своем бизнесе, и они могут работать даже быстрее, чем небольшие компании. ƒумаю, неправильно думать: Ђ” мен€ небольша€ компани€ из трех человек, и у мен€ нет возможности развиватьс€ї. Ќет, вы можете развиватьс€ быстро, и мы поможем вам двигатьс€ быстрее с помощью наших инструментов.

“ак что вам не нужно все изобретать самосто€тельно, и у вас может быть одно или два рабочих места. Ёто не проблема.

ƒј: ћайк, последний вопрос. —охранитс€ ли в будущем потребность в инженерах при таких передовых технологи€х, использующих »»? —может ли кто-нибудь спроектировать что-нибудь, просто полага€сь на компьютер?

ћЌ: я думаю, мы больше будем двигатьс€ в сторону изобретательности, а не в сторону развити€ инструментов. ¬едь генеративна€ иде€ заключаетс€ в том, что вы действительно сообщаете, чего вы хотите, Ч и мы постараемс€, чтобы вы могли сделать это максимально просто, Ч а система будет генерировать варианты.

—ейчас, когда вы используете инструменты, вы должны знать, как вам перемещать эти блоки, как вам их подключать, почему вы не можете соединить эти блоки, как вам в вашей —јѕ– выдавить элемент.   тому же это утомительна€ работа, € имею в виду посто€нно управл€ть мышью. я думаю, это уйдет в прошлое, так же, как и в мире —јѕ–.

¬ мире —јѕ– у вас могло быть 50 инженеров, работавших над различными представлени€ми, и все они занимались именно этим. Ёто было здорово, потому что у вас было 50 инженеров, которые действительно это умели. Ќо затем по€вились —јѕ–, подобные Anix, и они произвели революцию в способах использовани€ —јѕ–.

“о же самое произойдет, например, с системами симул€ции. ¬ы будете меньше использовать мышь, чтобы что-то сделать, а система будет больше делать за вас: создавать виды, облегчать вам создание симул€ции и т. д. я думаю, что инженеры будут нужны все больше и больше, и по€витс€ больше инженеров. ¬ы говорили об обезь€нках, которые перемещают мышь, Ч € думаю, что этого будет все меньше и меньше. » € считаю, что это здорово. ћне лично это нравитс€. Ќадеюсь, это понравитс€ и вашим зрител€м.

ƒј: —ветлое будущее. ћайк, спасибо, что согласились участвовать в этом разговоре.

ћЌ: —пасибо, ƒжим. Ѕыло при€тно с вами поговорить.

ƒобавить комментарий

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора:  ак искусственный интеллект защищал Ђ√еометрическое моделированиеї Ќ.Ќ. √олованова от пиратства isicad.ru
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2021 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.