MIT想用AI設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車，大幅縮短設(shè)計(jì)時(shí)間并節(jié)省成本

極客網(wǎng)·極客觀察12月24日 進(jìn)入AI EV時(shí)代，AI還能為汽車做些什么？美國(guó)MIT工程師想將AI與電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，幫助設(shè)計(jì)師加快設(shè)計(jì)速度。

工程師們開發(fā)一個(gè)名叫“DrivAerNet++”的開源數(shù)據(jù)庫，里面有8000款電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)圖，這些設(shè)計(jì)均以現(xiàn)有汽車的流行款式為基礎(chǔ)開發(fā)，以3D模型的形式展現(xiàn)，并考慮了空氣動(dòng)力學(xué)特征，可幫助車企快速設(shè)計(jì)汽車。

數(shù)據(jù)庫與AI模型結(jié)合，自動(dòng)生成電動(dòng)汽車新設(shè)計(jì)

回顧歷史，電動(dòng)汽車已經(jīng)出現(xiàn)100多年，但最近幾年突然出現(xiàn)大爆發(fā)。一般來說，廠商設(shè)計(jì)一款汽車需要幾年時(shí)間，需要投入大量資源，需要不斷迭代、不斷修改，直到確定最終設(shè)計(jì)并制作原型車。

由于汽車設(shè)計(jì)歸廠商專有，測(cè)試數(shù)據(jù)嚴(yán)格保密，外界無法獲得。正因如此，如果想讓電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程和燃料效率得到明顯提升，困難總是很大，提升速度也不快。

汽車設(shè)計(jì)流程過于漫長(zhǎng)，AI也許可以簡(jiǎn)化流程，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。MIT開發(fā)“DrivAerNet++”數(shù)據(jù)庫的目的就是提升設(shè)計(jì)速度。研究人員認(rèn)為，未來可以將“DrivAerNet++”數(shù)據(jù)庫與AI模型結(jié)合，自動(dòng)生成電動(dòng)汽車新設(shè)計(jì)。

MIT團(tuán)隊(duì)于6月13日將論文上傳至arXiv，詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫，并介紹了如何將數(shù)據(jù)庫與AI技術(shù)結(jié)合。

在MIT內(nèi)部有一個(gè)名叫“MIT SuperCloud”的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它主要用于科研，用戶可以遠(yuǎn)程接入并獲得算力。研究人員用“MIT SuperCloud”系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，消耗300萬CPU計(jì)算小時(shí)數(shù)，獲得39TB數(shù)據(jù)。

研究人員還開發(fā)一個(gè)算法，它可以對(duì)26個(gè)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)節(jié)，比如汽車長(zhǎng)度、下車身性能、胎面和車輪形狀、擋風(fēng)玻璃傾斜度等參數(shù)。還有一套算法可以判斷新生成的汽車設(shè)計(jì)是原創(chuàng)設(shè)計(jì)，還是對(duì)已有設(shè)計(jì)的復(fù)制。

每一份3D設(shè)計(jì)都可以轉(zhuǎn)化為多種可讀格式，比如Mesh格式、點(diǎn)云圖、或者只是一份簡(jiǎn)單的規(guī)格尺寸列表。最后研究人員會(huì)用流體動(dòng)力學(xué)模擬器進(jìn)行模擬，看看空氣穿過AI生成設(shè)計(jì)圖時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

生成式AI模型，可將汽車設(shè)計(jì)時(shí)間降低至幾秒鐘

MIT機(jī)械工程助理教授Faez Ahmed說：“進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)前進(jìn)的代價(jià)相當(dāng)昂貴，汽車制造商只能一步一步調(diào)整，每步只能調(diào)整一點(diǎn)點(diǎn)。如果我們擁有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，你可以明確知道每種設(shè)計(jì)的性能表現(xiàn)，你就能訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，讓迭代速度加快，從而獲得更好的設(shè)計(jì)?！?/p>

MIT機(jī)械工程學(xué)學(xué)生Mohamed Elrefaie說，數(shù)據(jù)庫可以幫助車企降低研發(fā)成本，加快設(shè)計(jì)速度。他還說，加快設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是AI工具的使用。有了數(shù)據(jù)庫的幫助，訓(xùn)練生成式AI模型，讓模型做一些事情，可能只需要幾秒，而不是幾個(gè)小時(shí)。

以前也有汽車AI大模型出現(xiàn)，它們看起來也不錯(cuò)，但依賴的訓(xùn)練數(shù)據(jù)有限。MIT的數(shù)據(jù)庫更豐富，AI模型可以用它創(chuàng)造新設(shè)計(jì)，也可以測(cè)試現(xiàn)有汽車的空氣動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。汽車制造商不需要制造實(shí)體原型車就可以計(jì)算電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。

AI參與設(shè)計(jì)，還可大度降低汽車設(shè)計(jì)成本

在汽車界，一款汽車的設(shè)計(jì)投資可能高達(dá)10億美元，如果是重大新設(shè)計(jì)，甚至要30億美元。假設(shè)AI真的能參與設(shè)計(jì)，應(yīng)該可以大大降低成本。

對(duì)一款設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，每次需要10萬美元。如果加入機(jī)器學(xué)習(xí)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，驗(yàn)證次數(shù)會(huì)大大減少。生成式AI可以根據(jù)設(shè)計(jì)師的提示生成新設(shè)計(jì)，還可以預(yù)測(cè)消費(fèi)者的反應(yīng)。

汽車制造商在設(shè)計(jì)領(lǐng)域引入AI技術(shù)并不是什么新鮮事。例如，2000年通用汽車推出龐蒂亞克Aztek，這款汽車有些地方吸引了戶外愛好者，但外觀卻遭到批評(píng)，有人說它是有史以來最丑的汽車。

Aztek的銷量只有別克Rendezvous的一半，要知道二者是基于相同平臺(tái)開發(fā)的，只是設(shè)計(jì)有些不同。為了避免犯下同樣的錯(cuò)誤，通用汽車大力投資AI，想用AI技術(shù)預(yù)測(cè)并生成更有吸引力的車型。

豐田研究院（Toyota Research Institute）也已經(jīng)引入生成式AI技術(shù)，它的目標(biāo)是幫助設(shè)計(jì)師減少迭代次數(shù)。AI設(shè)計(jì)不只給設(shè)計(jì)師帶去靈感，還會(huì)考慮工程、安全問題。廣汽其實(shí)也用到了AI，主要是對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。有了AI技術(shù)加持，廣汽可以快速生成并評(píng)估設(shè)計(jì)選項(xiàng)，既考慮審美，也考慮功能。

除了設(shè)計(jì)，在制造、輔助駕駛等環(huán)節(jié)，AI技術(shù)也已經(jīng)全面“浸入”汽車產(chǎn)業(yè)。（小刀）

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