Gli ingegneri del MIT stanno cercando di semplificare la curva di apprendimento di CAD con un nuovo modello di intelligenza artificiale in grado di utilizzare il software in modo molto simile a un essere umano.
I ricercatori del MIT stanno accelerando la curva di apprendimento di CAD con un modello di intelligenza artificiale che utilizza il software in modo molto simile a un essere umano. Dato uno schizzo 2D di un oggetto, il modello crea rapidamente una versione 3D cliccando su pulsanti e opzioni file, in modo simile a come un ingegnere userebbe il software.
La progettazione assistita da computer (CAD) è il metodo di riferimento per la progettazione della maggior parte dei prodotti fisici odierni. Gli ingegneri utilizzano il CAD per trasformare schizzi 2D in modelli 3D che possono poi testare e perfezionare prima di inviare la versione finale alla linea di produzione, ma il software è notoriamente complicato da apprendere, con migliaia di comandi tra cui scegliere.
Il nuovo set di dati, creato dal MIT, si chiama VideoCAD e contiene oltre 41.000 esempi di come vengono creati modelli 3D nel software CAD. Imparando da questi video, che illustrano passo dopo passo come vengono costruite diverse forme e oggetti, il nuovo sistema di intelligenza artificiale può ora utilizzare il software CAD in modo molto simile a un utente umano. VideoCAD è quindi un “copilota CAD” basato sull’intelligenza artificiale. Gli ingegneri del MIT pre vedono che uno strumento di questo tipo non solo possa creare versioni 3D di un progetto, ma anche collaborare con un utente umano per suggerire i passaggi successivi o eseguire automaticamente sequenze di costruzione che altrimenti sarebbero noiose e dispendiose in termini di tempo se eseguite manualmente.
“L’intelligenza artificiale ha l’opportunità di aumentare la produttività degli ingegneri e di rendere il CAD più accessibile a più persone”, afferma Ghadi Nehme, studente laureato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica del MIT.
“Questo è significativo perché riduce le barriere d’ingresso alla progettazione, aiutando le persone senza anni di formazione CAD a creare modelli 3D più facilmente e a dare libero sfogo alla propria creatività”, aggiunge Faez Ahmed, professore associato di ingegneria meccanica al MIT.
Un CAD per gli agenti di interfaccia utente basati sull’intelligenza artificiale
Il nuovo lavoro del team del Massachusetts Institute of Technology approfondisce i recenti sviluppi negli agenti di interfaccia utente (UI) basati sull’intelligenza artificiale, strumenti addestrati a utilizzare programmi software per svolgere attività, come la raccolta automatica di informazioni online e la loro organizzazione in un foglio di calcolo Excel. Il team mirava a progettare un agente di interfaccia utente basato sull’intelligenza artificiale che prendesse le redini del programma CAD per creare una versione 3D di uno schizzo 2D, click dopo click. Per fare ciò, il team ha prima esaminato un set di dati esistente di oggetti progettati in CAD da esseri umani. Ogni oggetto nel set di dati include la sequenza di comandi di progettazione di alto livello, come “schizza linea”, “cerchio” ed “estrusione”, che sono stati utilizzati per costruire l’oggetto finale. Il team del MIT si è però reso conto che questi comandi di alto livello da soli non erano sufficienti per addestrare un agente di intelligenza artificiale a utilizzare effettivamente il software CAD. Un vero agente deve anche comprendere i dettagli di ogni azione. Per esempio: quale area dello schizzo dovrebbe selezionare? Quando dovrebbe ingrandire? E quale parte dello schizzo dovrebbe estrudere? Per colmare questa lacuna, i ricercatori hanno sviluppato un sistema per tradurre i comandi di alto livello in interazioni con l’interfaccia utente”.
Alla fine, il team ha generato oltre 41.000 video di oggetti CAD progettati da esseri umani, ognuno dei quali è descritto in tempo reale in termini di click, trascinamenti del mouse e altre azioni da tastiera specifici che l’essere umano ha eseguito originariamente. I ricercatori hanno quindi inserito tutti questi dati in un modello sviluppato per apprendere le connessioni tra le azioni dell’interfaccia utente e la generazione di oggetti CAD. Una volta addestrato su questo set di dati, il nuovo modello di intelligenza artificiale potrebbe prendere uno schizzo 2D come input e controllare direttamente il software CAD, cliccando, trascinando e selezionando gli strumenti per costruire la forma 3D completa. Gli oggetti variavano in complessità, da semplici staffe a progetti di case più complessi. Il team sta addestrando il modello su forme più complesse e prevede che sia il modello che il set di dati possano un giorno fornire copiloti CAD per i progettisti in un’ampia gamma di settori.
“VideoCAD è un prezioso primo passo verso assistenti di intelligenza artificiale che aiutano a integrare nuovi utenti e ad automatizzare il lavoro di modellazione ripetitivo che segue schemi familiari. Si tratta di una base iniziale e sarei entusiasta di vedere sviluppi che abbracciano più sistemi CAD, operazioni più complete come assiemi e vincoli e un’interfaccia più realistica e disordinata” commenta Mehdi Ataei, non coinvolto nello studio e ricercatore senior presso Autodesk Research, che sviluppa nuovi strumenti software di progettazione.
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