近日,西北工业大学的李记超教授与瑞士洛桑联邦理工学院和香港科技大学的两位中国博士生,魏震和杨奥博,联合开发了一款基于深度学习的几何引擎,成功突破了传统飞机外形优化设计的局限。这项研究成果不仅为航空航天设计提供了高效、精准的解决方案,还获得了美国航空航天学会授予的多学科设计优化最佳论文奖。
气动外形优化是航空设计的重要技术,能够明显提升燃油效率、降低阻力,并增强飞行器的性能。然而,当前的主流设计方法依赖于繁琐的人工干预,设计周期长、自动化程度低,限制了效率提升的空间。研究人员指出,这款几何引擎具备自主学习几何变形规律的能力,在多个验证案例中展现了超越传统自由形变方法的优势,形状自由度与优化性能均有显著改善,从而摆脱了人工调整参数的需要,这一过程往往需要消耗设计师数月的时间。
该几何引擎的一个显著特点是对庞大数据集和复杂超参数调整的需求大幅度降低,简化了气动优化的复杂程度和成本。李记超教授表示:“我们已将这款引擎与多款现有数值仿真工具对接,开展飞行器复杂气动外形的优化设计工作,期待其在航空航天、汽车、能源和工业制造等多个领域发挥重要价值。”
深度学习和几何引擎的结合,使得设计过程从繁琐变为自动化,极大提升了设计效率。这项技术的成熟不仅在航空设计中展现出无限可能,还为其他领域的技术进步提供了借鉴。以汽车设计为例,借助深度学习的优化算法,汽车的外形设计不但可以优化空气动力学性能,还能大大的提升燃油经济性和安全性。尤其是在环保理念日益增强的今天,航空航天和汽车工业都迫切地需要提升自身的设计能力,以满足市场对高效、低能耗飞行器和汽车的需求。
相较于传统的设计方法,该几何引擎能够实时地分析设计变量对气动性能的影响,迅速给出反馈。这在某种程度上预示着设计师可以在极短的时间内进行多轮设计迭代,而不再被繁冗的试验和调整程序所困扰。如此一来,设计的灵活性和创新性得到了提升,推动了新一代航空器与交通工具的科技革命。
从更广泛的视角来看,AI技术的发展在设计领域的应用,为实现人机一体化智能系统提供了强劲动力。慢慢的变多的AI工具被引入到设计环节,例如AI绘画和AI写作工具,它们通过机器学习和深度学习算法,提升了创作效率,赋予设计师新的工具与理念。这种趋势不仅提升了设计质量,也促进了设计师与技术的深层次地融合,引导行业向智能化、自动化的方向发展。
毫无疑问,AI的应用在各行各业都展现出广阔的前景。结合简单AI等创新产品,用户能更轻松地使用这一些先进的技术。简单AI将复杂的AI模型与用户场景结合,使得更多设计师和创作者能够平等地使用这一些技术,推动整个行业的快速进步。
当然,在推进 AI 技术发展和应用的同时,我们也需要保持对潜在问题与风险的关注。如何在利用 AI 提升效率的同时,确保符合伦理标准和社会责任,是技术发展必须面对的核心问题之一。因此,推动科学、理性和人性关怀的价值观,才能在技术进步和社会持续健康发展中找到平衡。
总而言之,基于深度学习的几何引擎不仅代表了航空外形优化技术的前沿突破,也为设计行业带来了全新机遇。随着这些技术的慢慢的提升,我们有理由相信,未来的航空航天、汽车等领域将会因其精密的设计而焕发出新的生机。希望设计师们借助简单AI等AI技术,实现更创新的设计愿景。