NASA利用人工智慧設計零件 性能提高三倍

編譯/莊閔棻

美國國家航空暨太空總署(NASA)已經開始利用人工智慧來開發其任務硬體,創造出據說比人類設計的同類產品要強得多的零件,製作過程不但更快速,同時還減少了三分之二的重量。

NASA利用人工智慧設計零件 性能提高三倍。示意圖/123RF

根據《Dezeen》的報導,由研究工程師Ryan McClelland開發的 「進化結構」(The Evolved Structures)流程系統可以依靠生成式演算法,為不同的太空探索任務創建金屬支架和零件,而需要花費的時間比NASA設計師專家要少的多。

到目前為止,該系統已經被用來設計各種東西,從NASA的熱氣球EXCITE望遠鏡的支架到紫外線成像光譜儀的光學桌等。McClelland說:「在目前的應用中,光學桌可能是最令人印象深刻的。它與典型的光學桌截然不同,具有更好的結構性能。它還將本來大約10個零件整合成一個零件,並還可以進行電腦數值控制(Computer Numerical Control;CNC)加工。」

McClelland表示:「如果事情進展順利的話,人類也許每隔一兩個星期可以做一次更新,但人工智慧可以在一分鐘內做一次更新。因此,你就可以有更多的新版本,而有更多的更新,你就可以得到更多更好、更快的設計。」

與ChatGPT聊天機器人或圖像生成器DALL-E相似,該系統仍然依賴於人類以精確的文字形容輸入,詳細說明對零件的要求,包括它必須攜帶的負載和它將暴露在什麼狀況之下。將數據輸入生成式設計軟體,該軟體就能在幾個小時內產生30到40個更新版本,每個更新都在上一個基礎上進行改進,從而發展出一個最好的版本。

從設計到生產,這個過程可能只需要一周時間。 McClelland估計,這比NASA的一般流程要快10倍左右。畢竟,後者需要設計者、檢查其性能的壓力分析師和測試是否可以製造的機械師之間的合作和訊息傳遞。McClelland說:「進化結構把在幾個不同的人之間來回穿梭、可能需要幾個月或幾年的時間、有許多變因的事,全部壓縮到由一台電腦完成。」

不只如此, McClelland還發現人工智慧設計的零件具有高達10倍的更低的應力集中 (Stress concentration),同時還節省了三分之二的重量。他說:「這些結構的性能往往好得多,它們在性能上要好三倍左右。」

鑑於NASA每年為其各種不同的任務製造數以千計的定制零件,McClelland預測,在設計NASA的儀器和太空飛行器的結構零件、電子和其他子系統時,這種設計過程將成為普遍做法。

參考資料:Dezeen

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