編者：中噴網(wǎng) 墨宸

 據(jù)麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（MIT CSAIL）稱，生成式人工智能已經(jīng)重塑了數(shù)字內容創(chuàng)作，但其在物理領域的應用卻進展緩慢。雖然人工智能可以生成個性化的3D模型，但這些設計在實際制造中往往會失敗，因為它們忽略了現(xiàn)實世界的物理規(guī)律。

麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室的研究人員認為，核心問題在于機械完整性。人工智能驅動的設計工具通常側重于美觀，而非物品能否經(jīng)受住日常使用。麻省理工學院電子工程與計算機科學系博士生、計算機科學與人工智能實驗室工程師法拉茲·法魯奇（Faraz Faruqi）一直致力于解決這個問題，開發(fā)能夠平衡視覺風格、功能性能和觸覺意圖的系統(tǒng)。

Faruqi與谷歌、Stability AI和東北大學的研究人員合作，共同開發(fā)了MechStyle，這是一個人工智能系統(tǒng)，能夠生成既具有視覺表現(xiàn)力又結構穩(wěn)固的物體。用戶可以上傳或選擇一個3D模型（例如花瓶或壁鉤），然后通過文字或圖像提示來引導其變形。生成模型會修改幾何形狀，而MechStyle則會持續(xù)模擬這些變化對物體物理性能的影響，以保護脆弱區(qū)域。用戶滿意后，即可通過3D打印技術制作該物體。

早期的3D風格化方法非常脆弱。CSAIL的研究人員發(fā)現(xiàn)，只有26%的風格化模型在結構上仍然可行。“我們希望利用人工智能創(chuàng)建出可以在現(xiàn)實世界中實際制造和使用的模型，”Faruqi說。“因此，MechStyle實際上模擬了基于GenAI的更改將如何影響結構。”

該系統(tǒng)將有限元分析 (FEA) 與自適應調度相結合，僅當幾何形狀變化威脅結構穩(wěn)定性時才運行物理模擬。這種方法使 MechStyle 在 30 個受磚塊、石頭和仙人掌等材料啟發(fā)而設計的測試模型中實現(xiàn)了高達 100% 的結構可行性。用戶可以在自由模式下快速探索各種想法，然后切換到 MechStyle 模式進行耐久性優(yōu)化。

MechStyle目前已經(jīng)能夠生成功能性裝飾品、配件和輔助設備，但尚無法修復從一開始就存在結構缺陷的模型。未來的版本可能會從零開始生成全新的3D模型，從而擴大非專業(yè)人士的使用范圍。

這項工作得到了麻省理工學院-谷歌計算創(chuàng)新計劃的支持，并在 11 月的 ACM 計算制造研討會上進行了展示。

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