AI活用し試行錯誤を自動化、ヒトを超える設計へ
将棋や囲碁の手を何十手も読むように、コンピューターが何十通りもの設計案を試行錯誤して検討する。設計者はその結果を見て、不十分ならコンピューターにやり直しを命じ、良いものができたらそれを採用する。こんな「コンピュテーショナルデザイン」の利用範囲が大きく広がり始めている。 設計は、相反するいくつもの要求をなるべく高い次元で実現する作業だ。設計案を考えて、機能や性能を得られるかどうか検証し、課題を解決できる設計案を再び考える、という試行錯誤が必要になる。これまでは、たとえ3D-CADやシミュレーションを駆使したバーチャルな設計であっても、設計案自体を考えるのは設計者の仕事だった。 しかし、コンピュテーショナルデザインではコンピューターに設計案を考えさせる（図1）。そこには、人の思考の限界を超えられる、という期待がある。
ここまで来た設計自動化
設計者が要求仕様を指定すると、それを満たす設計案をコンピューターが自動的に考え、提案する――。演算力の向上、AI（人工知能）やシミュレーション技術の進歩で、設計の自動化＝コンピュテーショナルデザインが実用域に入ってきた。機械設計や建築設計の現場で、設計初期のアイデア出しに加えて、変量が多い設計の最適化や既存の設計の改良、工数削減や軽量化案の提示といった用途で使われる事例が出てきた。 中核となるのは、力のかかる部分に重点的に材料を配分する「トポロジー最適化」、数学的に形状を作り出す「形状合成」、生成した多数の設計案から最適なものを選ぶ「AI」などの技術である。 これに加え、ロボットや3Dプリンターの普及と高度化がコンピュテーショナルデザインの実用化を後押している。コンピューターが生み出した複雑な形状の部品の効率的な製造をこれらが可能にするからだ。 AIを利用した囲碁や将棋で既に実証されている
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