《深空》不是一部未来主义电影，不是一款新的电子游戏，也不是一部经典电视剧的下一季。事实上，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的一位航空航天工程师开发的新设计软件与外太空完全无关。这个新工具可以满足您的概念和需求，并快速生成从传统到出类拔萃的设计配置，包括3D CAD模型和性能评估。
Jordan Smart说:“我们想为工程和设计大型人工智能语言模型为文本所做的事情。”“现在，当你打开工程设计软件时，迎接你的是一个空白屏幕。有了深度空间，你告诉它你的需求，它就会产生100到1000个可行的概念，而人类只需要看一两个概念。它能让你更好地了解更广阔的设计空间。”
Smart表示，deepSPACE不仅仅局限于与物理相关的问题:“它是在历史和模拟数据的混合基础上进行训练的，但它可以使用标准的成本估算工具，并至少获得成本分析的反馈。”
为了展示其灵活性，Smart和他的研究伙伴Emilio Botero使用deepSPACE来生成梁、车轮、飞机以及运营物流网络的物理系统设计。他们与大型飞机和汽车公司建立了合作关系，以确保deepSPACE对研究人员和行业专业人士有用。
这项研究发表在AIAA航空论坛和ASCEND 2024上。
“我们了解到，尽管个人可能希望deepSPACE满载，但公司更愿意根据自己的数据和知识建立定制模型。在后端，我们可以建立自己的模型用于研究或设计，但它也可以从零数据开始使用。这是一个可教的平台。”
根据Smart的说法，deepSPACE比旧的优化算法更有效。“其他人说他们花了2万次模拟来开始参数化他们的设计空间，而我们只需要大约250个样本就能得到类似的结果。因此，使用大约100倍的数据点，您可以真正了解设计空间中的权衡。
“当你设计一架飞机，想知道修改机翼、增加发动机或增加有效载荷可能对设计产生什么影响时，这些敏感性和权衡是复杂的。传统方法可能需要数千个不同的设计点才能合理地在它们之间进行插值。因为deepSPACE正在构建一个完整的生成模型，所以它能够在更少的数据点上更成功地进行插值。我们能够以同样的精度更快、更经济地做出同样水平的预测。”
较低的成本使深空在航空航天应用中特别有价值。“我们依赖于模拟，因为制造飞机是昂贵的。但我们正在研究如何将其应用于其他行业。”
事实上，deepSPACE提供3D CAD文件是一个附加功能。斯玛特说，其他图像生成程序的输出不能在所有图层和效果完好无损的情况下打开并与其他设计软件一起使用。
“通过deepSPACE，你可以得到和人类制作的完全一样的原始文件。所以，你想要做的任何类型的编辑或更改都是可用的。它正好进入你的工作流程，就好像你把工作分包给了另一家公司，这是他们的可交付成果之一。”
斯玛特说，深度太空可以与训练它的人类工程师进行独特的设计对话。斯玛特解释说:“我们认为deepSPACE产生的一个设计是荒谬的。我们说，‘显然有些地方不对劲。它是根据一系列要求设计的，但在训练数据中没有这样的内容。”但当我们看到结果时，它产生的实际模拟结果看起来很合理，符合要求。”
这架飞机有相对较短的机翼，控制面在后部偏移，以提供平衡和稳定。Smart表示，它并没有利用模拟或做一些无法构建的事情，所以他们开始更仔细地研究它，并意识到他们在某处看到了类似的东西。最终，他们发现它与一家领先的飞机制造商制造和飞行的实际飞机相似。
“我已经建立了训练数据、模拟和实际的学习算法。我们为“深空”提供了一套学习装置，包括三架传统的管翼式飞机、协和式飞机和一架混合翼体概念飞机。从那时起，它开始产生自己的概念，并根据模拟和学习来检查它们。有时它会生成一些非物理的东西，但从中它知道了边缘在哪里。
“在没有人说‘不要考虑这个或那个’的情况下，它能够自己进行实验，比如头脑风暴，并发现一些我们没有预料到的东西。我个人的偏见会让我把它扔掉。”
斯玛特说，deepSPACE能够向他展示模拟结果，以及设计如何满足他的要求。它找到了一个可行的解决方案，就像它设计的那样。
“我们给了它一组历史数据表，它从中增加了理解，并开始探索和实验。我可以建立一个基线模型来获得结果，但随后我可以将其视为游乐场或沙盒。我可以运行一个历史数据中没有的新模拟，看看它如何添加到我的知识数据库中。
“多年来，我一直觉得我们拥有令人难以置信的分析能力，但瓶颈已经变成了我们。我们有模拟，但人类无法一遍又一遍地进行成千上万的模拟，然后拒绝坏的，找到好的，然后建立那种直觉。“深空”是第一代设计成像口袋里的工程师一样的系统。您可以设置问题，然后回来找到许多不同的选项。然后，你可以从那里开始，从你已经拥有的能力中获得更多的洞察力，走得更远。”
虽然是由专业的学术和行业专业人士创建的，但Smart有其他想法:“我的目标是让中学生使用deepSPACE。他们可能不懂物理或不具备CAD绘图的所有技能，但如果他们有一个关于汽车、火车、宇宙飞船或其他东西的想法，他们可以告诉deepSPACE并运行它。然后他们可以做出自己的改变，看看接下来会发生什么。”
更多信息:Emilio M. Botero等人，DeepSPACE:构型设计空间探索的生成式AI, AIAA航空论坛和ASCEND 2024(2024)。DOI: 10.2514/6.2024-4665由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校提供引用:新的设计软件将概念引入多种配置(2024年，10月2日)检索自2024年10月2日https://techxplore.com/news/2024-10-software-concept-multitude-configurations.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
