Можно с уверенностью сказать, что большинство людей никогда не думали о теплообменниках, – о них много думают те специалисты, которые проектируют холодильники, печи, двигатели и другое оборудование. Задача теплообменника – передавать тепло от одной среды (жидкости или газа) к другой, не позволяя средам контактировать. Батарея отопления в спальне – теплообменник; она передает окружающему воздуху тепло от проходящей внутри воды или пара. Аналогично действует и кондиционер.
Создать новый теплообменник нелегко. Он должен выполнять свою основную задачу и притом быть эффективным, безопасным, прочным и дешевым. Чтобы выполнить все эти требования, проектировщик должен знать необходимые рабочие характеристики, термодинамику и гидродинамику, свойства материалов, методы и стоимость производства и прочее. На практике, разумеется, многие проектировщики опираются на огромное количество полезных сведений, полученных при разработке предыдущих успешных теплообменников; они вносят изменения в уже существующий проект, чтобы выполнить требования для новой ситуации.
Но что если бы проектировщик теплообменника обладал всеми требуемыми знаниями, но не имел накопленного опыта? Иными словами, что если предположить, что проектировщик точно знает все требуемые параметры (размеры теплообменника, его стоимость, срок службы, передачу энергии и все остальное) и является первоклассным экспертом во всех необходимых научных и технических дисциплинах, но никогда не работал над теплообменниками и даже не подозревал, что такая вещь в принципе может оказаться полезной. Что придумал бы такой проектировщик?
Рисунок 1 показывает пример. Как вы, вероятно, уже догадались, он был спроектирован компьютером.
Рис. 1
Теплообменник, спроектированный программой для генеративного дизайна (схема предоставлена компанией Autodesk)
Теплообменник, изображенный на рис. 1, продукт генеративного дизайна – процесса, в котором программное обеспечение используется не для того, чтобы помочь дизайнеру-человеку создать чертеж, выполнить вычисления и изучить баланс плюсов и минусов, а для самостоятельной, стопроцентно автоматической работы, при которой выдается один или несколько готовых проектов, удовлетворяющих всем требованиям.
Эта деталь была изготовлена с помощью трехмерной печати. По сути, традиционными методами ее изготовить невозможно. Теперь же, когда 3D-принтеры стали реальностью, программы генеративного дизайна больше не связаны по рукам старыми методами производства и могут предлагать намного более широкий диапазон форм. Кстати, в отличие от большинства, если не всех, проектировщиков-людей, программное обеспечение не склоняется сознательно или неосознанно к существующим методам, поэтому ведет исследования свободнее.
Обладает ли программа генеративного дизайна творческими способностями? Это сложный вопрос, поскольку творчество служит ярким примером того, что пионер в области искусственного интеллекта Марвин Минский называл словом-чемоданом. Он писал: «Большинство слов, которые мы употребляем для описания разума, например “сознание”, “обучение” или “память”, похожи на чемоданы, поскольку в них вложена масса различных значений»[273]
. Именно это мы наблюдаем в различных определениях творчества. Так, Оксфордский словарь английского языка утверждает, что творчество – это «использование воображения или оригинальных идей, особенно для создания художественных произведений».Теплообменник, созданный программой генеративного дизайна, на деле не соответствует этому определению, поскольку не был продуктом чьего-то воображения и не представляет собой художественное произведение. Однако словарь Уэбстера дает несколько иное определение творчества: это «способность создавать новые вещи или придумывать новые идеи». При таком определении, по нашему мнению, программа генеративного дизайна бесспорно творческая.
Люди не играли никакой роли в проектировании детали, изображенной на рис. 1
, но их участие было необходимо, для того чтобы сообщить программе генеративного дизайна, какая именно нужна деталь. Люди задали программе начальные условия, определив, что должна уметь делать деталь. Им нужно было понимать, где ее предполагается использовать, в каких внешних условиях, какую энергию она должна передавать и тому подобное. Короче говоря, эти люди располагали массой знаний и умений в соответствующих областях – возможно, почти таким же объемом, какой нужен настоящим проектировщикам теплообменников для разработки проекта.