עיצוב ג'נרטיבי

עיצוב ג'נרטיבי הוא תהליך יצירתי מבוסס אלגוריתמים גנרטיביים ובינה מלאכותית, הנותן מענה ליצירת עיצובים מגוונים וחדשניים המותאמים למטרות ולצרכים שונים, במהירות וביעילות בתחומים כמו אדריכלות, הנדסה, אופנה ועוד.

עיצוב ג’נרטיבי הוא גישה בתכנון ובאמנות המבוססת על שימוש באלגוריתמים ליצירת מספר רב של פתרונות בהתאם לכללים, פרמטרים ואילוצים שהיוצר מגדיר. בניגוד לשיטות עיצוב מסורתיות שבהן התוצר מתקבל כתוצאה מעבודה ידנית ישירה, עיצוב ג’נרטיבי מייצר מערכת חישובית המסוגלת להפיק וריאציות רבות ולחקור מרחב אפשרויות רחב. גישה זו החלה להתפתח כבר במחצית השנייה של המאה ה־20 במסגרת אמנות חישובית ועיצוב פרמטרי, והיא משמשת כיום בתחומי אדריכלות, עיצוב תעשייתי, אמנות דיגיטלית, הנדסה ומחקר מדעי. השימוש בבינה מלאכותית איננו תנאי לעיצוב ג’נרטיבי, אם כי כלים מבוססי למידה עמוקה הפכו בשנים האחרונות לאמצעי נוסף המשולב בו.

בעיצוב ג'נרטיבי, המערכת מייצרת פתרונות עיצוביים חדשים על בסיס חוקים, דרישות ומטרות שהוגדרו מראש על ידי האדם, תוך שימוש בטכנולוגיות חישוביות המאפשרות יצירתיות אוטומטית או חצי-אוטומטית. עיצוב ג'נרטיבי מאפשר חופש למכונה להציע מגוון רחב של אפשרויות המותאמות לבעיות או צרכים מסוימים, כך שהמעצב בוחר ומתאים את הטוב ביותר עבורו. מודלים גנרטיביים היום מבוססים לעיתים על למידה עמוקה וטכניקות בינה מלאכותית מתקדמות, ומסוגלים לייצר לא רק טקסט אלא גם תמונות, דגמים תלת-ממדיים, מוזיקה ועוד. עיצוב ג'נרטיבי מדגים שיתוף פעולה יצירתי בין אדם למכונה, ומאפשר גם ליוצרים שאינם מתמחים בטכנולוגיה לחדש וליצור באמצעות כלים ממוחשבים תוכן מקורי באיכויות גבוהות במגוון פורמטים, כגון טקסטים, תמונות, מוזיקה, וידאו וקוד מחשב.

העיצוב הג’נרטיבי אינו מחייב מודלי בינה מלאכותית. הוא קיים עוד משנות ה־60 (פרקטלים, מערכות כללים, אלגוריתמים אבולוציוניים, עיצוב פרמטרי). הוא שונה מבינה מלאכותית יוצרת שהיא תת־תחום של AI שעוסק בלמידת דוגמאות כדי ליצור תוכן חדש בהתאם לדפוסים שנלמדו (טקסט, תמונה, מוזיקה, וידאו). הטכנולוגיה העיקרית — רשתות נוירונים ולמידה עמוקה — הופיעה רק בעשור האחרון. בינה מלאכותית יוצרת מתפתחת רק מ־2014 והפכה נפוצה אחרי 2022.

 עיצוב פרמטרי ואלגוריתמי (שנות ה־90–היום) 
עיצוב פרמטרי הוא שיטה שבה המחשב יוצר צורות לפי כללים שהמעצב מגדיר מראש. במקום לצייר כל פריט ביד, המעצב קובע כמה משתנים – והמחשב משנה את הצורה בהתאם להם. מאז שנות ה־90 שיטה זו התפשטה באדריכלות ובעיצוב. משרד הארכיטקטים זהא חדיד (Zaha Hadid Architects) הוא מהבולטים בשימוש בה, ודרכו פותחו מבנים בעלי קימורים וצורות מורכבות, כמו מרכז היידר אלייב בבאקו.
ממוזער|מרכז היידר אלייב בבאקו

 עיצוב מבוסס־סימולציה (Physics-based Generative Design) 
האלגוריתם לא רק מייצר צורות, אלא בודק אותן לפי חוזק מבני, מאמצים, חום, זרימת אוויר, משקל, עלות ייצור. המערכת מייצרת אלפי וריאציות ומדרגת אותן לפי ביצועים חישוביים. התוצאה היא מבנים אורגניים, “שלדיים”, קלים וחזקים — שלא ניתן היה לדמיין ידנית דוגמת התוכנה Fusion 360 ודומות לה.

 אלגוריתמים ביומימטיים חדשה (Bio-inspired Generative Processes) 
חיקוי מערכות טבעיות: גדילה של רקמות, הסתעפות עצים, פולי־סטים של אלמוגים, תנועת חלקיקים. הייצור נעשה לרוב בהדפסה תלת־ממדית.

 Generative Fabrication — עיצוב שמובנה בחומר 
היום המערכת לא רק מייצרת צורה אלא מגדירה את תהליך הייצור: הדפסה תלת־ממדית אדפטיבית, רובוטיקה תבניתית, CNC, גנרטיבי חומרים ריאקטיביים.

 סוגי כלים 
 עיצוב ג’נרטיבי משמש בכלים Grasshopper/Rhino, Processing, Houdini, OpenSCAD, אלגוריתמים אבולוציוניים.
 בינה מלאכותית יוצרת משמשת במודלי טקסט־לתמונה, GPT, Stable Diffusion, GANs.

 מגוון שימושים 
 יצירת תמונות, עיצובים גרפיים, לוגואים ואפקטים על בסיס טקסט בלבד, המכונה פרומפט (PROMPT) מה שהופך את תהליך היצירה למהיר וגמיש מאוד. לדוגמה, המעצב היוצר מגדיר במילים איך הוא רוצה שתיראה גרפיקה וקטורית ללוגואים, או אב-טיפוסים למוצרים ואיורים בתחום האופנה והאדריכלות. המכונה מפיקה במהירות את התוצר. יצירה באמצעות פרומפט היא תת-תחום של עיצוב גנרטיבי, שבו המשתמש מגדיר את הכיוון באמצעות הוראות טקסטואליות, והמערכת מייצרת את הדימוי או הסרטון על־פי מודל למידה קיים. בניגוד לגישות מוקדמות יותר, שבהן המעצבים הגדירו את האלגוריתם עצמו, כאן מרבית העיצוב מתבצע ברמה של שליטה במודל קיים ולא בבניית מנגנון היצירה.
 יוצרי קולנוע כותבים פרומפט שהוא למעשה הוראות בימוי, והכלי יוצר וידאו יש מאין, בהתאמה לסגנון שהוגדר לו, כגון ריאליסטי או קומיקס וכדומה.
 בתחום האדריכלות ועיצוב הפנים, כלים מבוססי AI מאפשרים הפקת מודלים תלת-ממדיים מפורטים והצגת תרחישי תאורה שונים, מה שמאפשר למעצבים להמחיש ללקוחות את הרעיונות בצורה מציאותית ולקבל משוב מדויק.
 חברות וסטארט-אפים משתמשים בבינה מלאכותית (AI) כדי לייצר אוטומטית מגוון גרסאות של פוסטים ברשתות חברתיות, התאמת עיצובים לשפות ותרבויות שונות, וכך חוסכות בזמן העבודה על עיצוב גרפי ושיווקי.
 בינה מלאכותית תומכת בעיצוב ממשקי משתמש (UI) על ידי יצירת פריסות ואלמנטים עיצוביים אינטואיטיביים ומהירים, שמאפשרים למעצבים להתמקד בממשק חוויתי למשתמש.

 חזית של עיצוב מבוסס מחקר 
ממוזער|Neri oxman Wanderers Environments
השימושים המרשימים ביותר הם מעשה ידיה של נרי אוקסמן, מעצבת אמריקאית-ישראלית, המובילה את קבוצת המחקר Mediated Matter במעבדת המדיה של MIT. אוקסמן מתמקדת ביצירת חומרים חדשים בטכניקות הנדסיות תוך חיקוי תהליכים טבעיים. עבודותיה משלבות עיצוב, ביולוגיה, מחשוב והנדסת חומרים.
ממוזער|"Beast" עיצוב של נרי אוקסמן
אחד המיצבים הבולטים שלה הוא "Beast", יצירה אורגנית סינתטית בעלת משטח שמשמש גם כעור וגם כמבנה. המיצב עשוי מחומרים ביולוגיים וביו-קומפוזיטים גמישים, בייצור רובוטי מבוסס מים בדומה לתהליכים טבעיים.
ממוזער|Neri Oxman MoMA Raycounting
היא שילבה תפירה עילית עם טכנולוגיות של הדפסה תלת-ממדית ליצירת קולקציית ביגוד לביש בשם Imaginary Beings בהשראת יצורים מיתולוגיים: שמלות והדפסות תלת-ממדיות של פריטי אופנה מיוחדים.

פרויקט מרכזי נוסף הוא כיסא ג'מיני, שני חלקים המדמים ישיבה בתוך רחם, המיוצר מחומרים בולעי קול. היא מפתחת מודלים חכמים לחומרים וחלקי עיצוב בעלי תכונות מכניות וכימיות מדורגות, המתאימים עצמם לסביבת העבודה והלחצים.

נרי אוקסמן מייצגת חזית של עיצוב מבוסס מחקר המבקשת לחבר בין הטבע לטכנולוגיה בדרך חדשנית ומעוררת השראה.

 קישורים חיצוניים 
 רעשן גנרטיבי — Design-Tech, הטכניון
 קורס עיצוב גנרטיבי, דולב בן-ציון
 KM Karlsruhe, Generative Art and Computational Design

הערות שוליים

קטגוריה:עיצוב
קטגוריה:בינה מלאכותית יוצרת