MIT想用AI設計電動汽車,大幅縮短設計時間并節省成本
進入AI EV時代,AI還能為汽車做些什么?美國MIT工程師想將AI與電動汽車設計結合在一起,幫助設計師加快設計速度。
工程師們開發一個名叫“DrivAerNet++”的開源數據庫,里面有8000款電動汽車設計圖,這些設計均以現有汽車的流行款式為基礎開發,以3D模型的形式展現,并考慮了空氣動力學特征,可幫助車企快速設計汽車。
數據庫與AI模型結合,自動生成電動汽車新設計
回顧歷史,電動汽車已經出現100多年,但最近幾年突然出現大爆發。一般來說,廠商設計一款汽車需要幾年時間,需要投入大量資源,需要不斷迭代、不斷修改,直到確定最終設計并制作原型車。
由于汽車設計歸廠商專有,測試數據嚴格保密,外界無法獲得。正因如此,如果想讓電動汽車續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。
汽車設計流程過于漫長,AI也許可以簡化流程,縮短設計時間。MIT開發“DrivAerNet++”數據庫的目的就是提升設計速度。研究人員認為,未來可以將“DrivAerNet++”數據庫與AI模型結合,自動生成電動汽車新設計。
MIT團隊于6月13日將論文上傳至arXiv,詳細介紹了數據庫,并介紹了如何將數據庫與AI技術結合。
在MIT內部有一個名叫“MIT SuperCloud”的超級計算機系統,它主要用于科研,用戶可以遠程接入并獲得算力。研究人員用“MIT SuperCloud”系統進行計算,消耗300萬CPU計算小時數,獲得39TB數據。
研究人員還開發一個算法,它可以對26個參數進行系統性調節,比如汽車長度、下車身性能、胎面和車輪形狀、擋風玻璃傾斜度等參數。還有一套算法可以判斷新生成的汽車設計是原創設計,還是對已有設計的復制。
每一份3D設計都可以轉化為多種可讀格式,比如Mesh格式、點云圖、或者只是一份簡單的規格尺寸列表。最后研究人員會用流體動力學模擬器進行模擬,看看空氣穿過AI生成設計圖時會發生什么。
生成式AI模型,可將汽車設計時間降低至幾秒鐘
MIT機械工程助理教授Faez Ahmed說:“進行設計時前進的代價相當昂貴,汽車制造商只能一步一步調整,每步只能調整一點點。如果我們擁有一個數據庫,你可以明確知道每種設計的性能表現,你就能訓練機器學習模型,讓迭代速度加快,從而獲得更好的設計。”
MIT機械工程學學生Mohamed Elrefaie說,數據庫可以幫助車企降低研發成本,加快設計速度。他還說,加快設計的關鍵是AI工具的使用。有了數據庫的幫助,訓練生成式AI模型,讓模型做一些事情,可能只需要幾秒,而不是幾個小時。
以前也有汽車AI大模型出現,它們看起來也不錯,但依賴的訓練數據有限。MIT的數據庫更豐富,AI模型可以用它創造新設計,也可以測試現有汽車的空氣動力學特點。汽車制造商不需要制造實體原型車就可以計算電動汽車的續航里程。
AI參與設計,還可大度降低汽車設計成本
在汽車界,一款汽車的設計投資可能高達10億美元,如果是重大新設計,甚至要30億美元。假設AI真的能參與設計,應該可以大大降低成本。
對一款設計進行驗證,每次需要10萬美元。如果加入機器學習和深度神經網絡,驗證次數會大大減少。生成式AI可以根據設計師的提示生成新設計,還可以預測消費者的反應。
汽車制造商在設計領域引入AI技術并不是什么新鮮事。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,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開發的,只是設計有些不同。為了避免犯下同樣的錯誤,通用汽車大力投資AI,想用AI技術預測并生成更有吸引力的車型。
豐田研究院(Toyota Research Institute)也已經引入生成式AI技術,它的目標是幫助設計師減少迭代次數。AI設計不只給設計師帶去靈感,還會考慮工程、安全問題。廣汽其實也用到了AI,主要是對設計進行優化。有了AI技術加持,廣汽可以快速生成并評估設計選項,既考慮審美,也考慮功能。
除了設計,在制造、輔助駕駛等環節,AI技術也已經全面“浸入”汽車產業。(小刀)