今年，也就是 2023 年，很可能會(huì)被人們記住，成為生成式 AI 的「元年?！?/p>

以 ChatGPT 為代表的 AI 大模型，拉開(kāi)了邁向 AGI 通用人工智能的序幕，AI 成為了全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力，對(duì)各類(lèi)產(chǎn)業(yè)的智能化注入全新的「動(dòng)力」。

據(jù) ABI Research 預(yù)測(cè)，到 2033 年，生成式AI將為全球制造業(yè)務(wù)增收 105 億美元。

事實(shí)上，不用等到 10 年之后，現(xiàn)在就已經(jīng)有從業(yè)者在使用 AIGC，來(lái)幫助自己完成工業(yè)設(shè)計(jì)，甚至是制造問(wèn)題。

例如，現(xiàn)在就有國(guó)外工業(yè)設(shè)計(jì)師 DIDEM GüRDüR，使用 AI 工具，幫助自己設(shè)計(jì)了一臺(tái)「水母機(jī)器人」；而跑車(chē)公司阿斯頓·馬丁，乃至于 NASA，也借助 AI，制作出了相應(yīng)的產(chǎn)品。

他們是如何用 AIGC 造出這些東西的？人工智能離徹底取代工程師和設(shè)計(jì)師還有多久？

01AI 造了一個(gè)水母機(jī)器人

生成式 AI 是如何「助力」機(jī)器人制造的呢？工程設(shè)計(jì)師 DIDEM GüRDüR 的「AI 嘗試」就是一個(gè)很好的例子。

去年，GüRDüR 計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室制造這樣一個(gè)「水母機(jī)器人」，設(shè)想它可以從海洋中收集微塑料，并成為海洋生態(tài)系統(tǒng)的一部分。

GüRDüR 的小組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)機(jī)器人的「網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)」應(yīng)用廣泛，包括智能家居和自動(dòng)駕駛汽車(chē)，它們依賴(lài)于物理和計(jì)算組件的集成，組件之間通常有反饋回路。

按照慣例，研究人員通常通過(guò)「迭代過(guò)程（iterative process）」來(lái)設(shè)計(jì)「網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)」，包括頭腦風(fēng)暴、草圖繪制、計(jì)算機(jī)建模、模擬、原型構(gòu)建和測(cè)試等。

這是一個(gè)「耗時(shí)」的過(guò)程，需要設(shè)計(jì)師和工程師通力合作，發(fā)揮創(chuàng)造性思維。同時(shí)，通過(guò)廣泛的測(cè)試，改進(jìn)系統(tǒng)的物理特性和控制系統(tǒng)。

于是，GüRDüR 開(kāi)始嘗試生成式 AI 工具 Midjourney 和 Stable Diffusion 的組合，尋求「靈感」，試圖實(shí)現(xiàn)更高效的迭代周期。

最初的「嘗試」并不成功，因?yàn)樗x擇的關(guān)鍵詞不夠「具體」，也沒(méi)有提供任何關(guān)于風(fēng)格、背景或詳細(xì)要求的信息。

比如，在 GüRDüR 早期嘗試生成水母機(jī)器人圖像 1 時(shí)，她使用了這一提示：水下、自力更生、迷你機(jī)器人、珊瑚礁、生態(tài)系統(tǒng)、超現(xiàn)實(shí)。

通過(guò)改進(jìn)提示，她得到了更好的結(jié)果。

對(duì)于圖片 2，她使用了以下提示：水母機(jī)器人、塑料、白色背景；對(duì)于圖片 3，她使用了以下提示：未來(lái)派水母機(jī)器人、高細(xì)節(jié)、生活在水下、自給自足、速度快、受大自然啟發(fā)。

隨著她在提示中添加了具體細(xì)節(jié)，她得到的圖像也更符合她對(duì)水母機(jī)器人的想象。

對(duì)于圖片 4、5 和 6，她給的提示包括：自給自足、生活在海底的未來(lái)派電動(dòng)水母機(jī)器人，水或彈性玻璃狀材料，形狀變換器，技術(shù)設(shè)計(jì)，透視工業(yè)設(shè)計(jì)，臨摹風(fēng)格，電影般的高細(xì)節(jié)，超細(xì)膩，情調(diào)調(diào)色，白色背景。

對(duì)此，GüRDüR 建議，一個(gè)好的提示必須是具體的，可以涵蓋很多屬性，包括主題、媒介、環(huán)境、顏色甚至情緒等。「如果你希望在結(jié)果中包含一些特定的內(nèi)容，那么你就必須在提示中寫(xiě)明，而且必須清楚地說(shuō)明任何對(duì)你來(lái)說(shuō)重要的背景或細(xì)節(jié)。你還可以在提示中說(shuō)明圖片的構(gòu)成，這對(duì)設(shè)計(jì)工程產(chǎn)品有很大幫助?！埂傅绻阆胱屇硞€(gè)屬性給你驚喜，那么你可以不說(shuō)?！?/p>

然后，她又嘗試了不同的紋理和材料，直到對(duì)其中幾種設(shè)計(jì)感到滿(mǎn)意為止。

之后，GüRDüR 與團(tuán)隊(duì)又一起對(duì)幾款相對(duì)「靠譜」的 AI 設(shè)計(jì)進(jìn)行了審查，以確定是否可以為實(shí)際原型的開(kāi)發(fā)提供參考。

她們討論了哪些美學(xué)和功能元素可以很好地轉(zhuǎn)化為物理模型。例如，許多圖片中彎曲的傘狀頂部可以為機(jī)器人保護(hù)外殼材料的選擇提供建議、流動(dòng)的觸手可以為實(shí)現(xiàn)與海洋環(huán)境互動(dòng)的靈活操縱器提供設(shè)計(jì)線(xiàn)索等。

在這個(gè)過(guò)程中，GüRDüR 發(fā)現(xiàn)，「即使圖像本身是不可行的設(shè)計(jì)，它們也能促使我們想象出我們可能從未考慮過(guò)的新方向。」

此外，她們還從 AI 生成的不同的材料和構(gòu)圖，以及抽象的藝術(shù)風(fēng)格之中獲得了「靈感」，并對(duì)機(jī)器人的整體外形和運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行了更多的創(chuàng)造性思考，對(duì)此，GüRDüR 坦言，「AI 改變了設(shè)計(jì)，也許還改變了我的思維?！?/p>

雖然她們最終決定不直接復(fù)制任何 AI 的設(shè)計(jì)，但還是大方承認(rèn)了，「AI 藝術(shù)對(duì)于激發(fā)靈感，以及深入研究和探索的重要價(jià)值，具體來(lái)說(shuō)，AI 對(duì)于探索、激發(fā)靈感和快速制作插圖以便在頭腦風(fēng)暴會(huì)議上與同事分享非常有用?！?/p>

事實(shí)上，除了提供靈感外，生成式 AI 還能通過(guò)其他的創(chuàng)新方法幫助機(jī)器人研究取得進(jìn)展，包括縮小模擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界的差距、促進(jìn)機(jī)器人與人類(lèi)的有效交流、創(chuàng)建更好的獎(jiǎng)勵(lì)模型等。

盡管，與AI的「共創(chuàng)」會(huì)收獲不少「驚喜」，但這也需要一些毅力。

比如，根據(jù)最初的提示，在短短幾分鐘內(nèi)，GüRDüR 就看到了 AI 產(chǎn)出的結(jié)果，但之后她還是花費(fèi)了數(shù)小時(shí)來(lái)進(jìn)行修改、重申概念、嘗試新的提示，并將成功的元素，組合成一個(gè)「完整」的設(shè)計(jì)。

而且，如果你并不想要「驚喜」，而是尋求「特定」的結(jié)果，那么這些AI工具就會(huì)變得難以管理。畢竟，人類(lèi)對(duì) AI 生成的「迭代」幾乎沒(méi)有控制權(quán)，結(jié)果也是不可預(yù)測(cè)的。

比如，當(dāng) GüRDüR 試圖把水母改成章魚(yú)時(shí)，就慘遭失敗。

她輸入提示詞，未來(lái)派電子章魚(yú)機(jī)器人、技術(shù)設(shè)計(jì)、透視工業(yè)設(shè)計(jì)、copic 風(fēng)格、電影般的高細(xì)節(jié)、情緒調(diào)色、白色背景，但是得到了一個(gè)「怪異」的章魚(yú)狀機(jī)器人圖像。

這令她十分不解，因?yàn)樗负驼卖~(yú)看起來(lái)都非常相似，那么，為什么 AI 生成器對(duì)水母的設(shè)計(jì)結(jié)果很好，而對(duì)章魚(yú)的設(shè)計(jì)卻很僵硬、像外星人，而且在解剖學(xué)上也不正確呢？

這是大概是因?yàn)椋?strong>AI只會(huì)遵循它從訓(xùn)練數(shù)據(jù)中識(shí)別出的的「模式」，而「模式」形成背后就是 AI 的「黑箱（black box）」。

因此，AI 圖像生成器有可能放大訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的人口統(tǒng)計(jì)偏差和其他偏差，生成的內(nèi)容可能會(huì)傳播錯(cuò)誤信息，侵犯隱私和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，引發(fā)嚴(yán)重的倫理問(wèn)題。

對(duì)此，GüRDüR 持樂(lè)觀態(tài)度，她認(rèn)為，「在未來(lái)，我們會(huì)看到一些 AI 工具能在明確的限制條件下實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)性。更重要的是，我期待看到圖像生成器與許多工程工具集成，并看到人們使用這些工具生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。」

02從跑車(chē)到 NASA，AI 全面入侵

除了機(jī)器人，生成式 AI 也在其他領(lǐng)域輔助工業(yè)設(shè)計(jì)。

比如，在阿斯頓·馬丁（Aston Martin）的 DBR22 概念車(chē)中，設(shè)計(jì)師就依靠集成在 Divergent Technologies 的數(shù)字三維軟件中的 AI 工具，來(lái)探索車(chē)的形態(tài)，優(yōu)化后副車(chē)架部件的形狀和布局，從而設(shè)計(jì)出了具有有機(jī)骨架外觀的后副車(chē)架，之后再通過(guò)快速成型技術(shù)生產(chǎn)車(chē)的實(shí)際部件。

對(duì)此，阿斯頓·馬丁公司透露，「這種方法大大減輕了部件的重量，同時(shí)保持了其剛性。公司計(jì)劃在即將推出的小批量車(chē)型中采用相同的設(shè)計(jì)和制造工藝?！?/p>

此外，AI 輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的其他例子，還可以在 NASA 的太空硬件中找到，包括行星儀器、太空望遠(yuǎn)鏡和火星取樣返回任務(wù)等。

NASA 工程師 Ryan McClelland 也公開(kāi)表示，AI 生成的新設(shè)計(jì)可能看起來(lái)有些異類(lèi)和怪異，但它們能承受更高的結(jié)構(gòu)載荷，重量卻比傳統(tǒng)組件更輕。此外，與傳統(tǒng)組件相比，它們所需的設(shè)計(jì)時(shí)間很短。

McClelland 更是將這些 AI 新設(shè)計(jì)稱(chēng)為「進(jìn)化結(jié)構(gòu)」，其實(shí)就是指 AI 軟件如何通過(guò)設(shè)計(jì)突變進(jìn)行迭代，并匯聚到高性能的設(shè)計(jì)上。

不可否認(rèn)的是，在進(jìn)行足夠的探索之前，就開(kāi)始實(shí)施是*誘惑力的，而且，即使是天馬行空或不切實(shí)際的 AI 生成概念，也能作為粗糙的「原型」為早期階段的工程設(shè)計(jì)帶來(lái)益處。

對(duì)此，設(shè)計(jì)公司 IDEO 的首席執(zhí)行官 Tim Brown 表示，「這種原型既讓我們慢下來(lái)，又讓我們快起來(lái)。通過(guò)花時(shí)間對(duì)我們的想法進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，我們可以避免代價(jià)高昂的錯(cuò)誤，例如過(guò)早地變得過(guò)于復(fù)雜，以及長(zhǎng)期堅(jiān)持一個(gè)薄弱的想法?！?/p>

這些前沿設(shè)計(jì)師和工程師的實(shí)踐證明，至少目前 AI 并不能完全取代人們的工作，但它無(wú)疑為創(chuàng)意類(lèi)人群提供了一個(gè)*的創(chuàng)作工具，讓設(shè)計(jì)師能更高效地「腦暴」，加快工作進(jìn)程。

問(wèn)題來(lái)了，看了這篇稿子的你們，想用 AI 設(shè)計(jì)一個(gè)什么出來(lái)？

現(xiàn)在它們正被用于越來(lái)越復(fù)雜的任務(wù)中，超出了最初的設(shè)想。在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，通過(guò)利用 AI 的力量，工程師可以開(kāi)始以不同的方式思考，更清楚地看到各種聯(lián)系，考慮未來(lái)的影響，并設(shè)計(jì)出創(chuàng)新和可持續(xù)的解決方案，從而改善世界各地人們的生活。