Jednym z głównych wyzwań, przed którymi stają dziś inżynierowie, jest konieczność szybkiego obliczania i analizowania wielu różnych wariantów projektowych. Tradycyjne metody często wymagają wielu godzin pracy i znaczących zasobów obliczeniowych. W tym kontekście AI może przynieść znaczącą korzyść. W połączeniu z narzędziami takimi jak FEKO i HyperStudy sztuczna inteligencja umożliwia szybsze i bardziej efektywne przetwarzanie danych.
FEKO to zaawansowane narzędzie do analizy elektromagnetycznej, stosowane w dziedzinach takich jak telekomunikacja, lotnictwo, medycyna czy motoryzacja. HyperStudy jest natomiast narzędziem do optymalizacji i analizy wrażliwości, które umożliwia automatyzację procesu optymalizacji oraz badanie wpływu różnych parametrów na wyniki projektu.
![Widok Okna HyperStudy na wykresie ParetoPlot przedstawiającym parametry geometryczne anteny o największym wpływie na wybraną funkcje celu (na to co optymalizujemy – np. dopasowanie lub parametry polowe)](https://altairpartnerpoland.com/wp-content/uploads/2024/04/ParetoPlot_HyperStudy-1-1024x496.png)
Optymalizacja procesu projektowego dzięki AI
Jednym z głównych algorytmów wykorzystywanych przez narzędzia takie jak FEKO i HyperStudy jest algorytm optymalizacji ewolucyjnej. W uproszczeniu, algorytm ten naśladuje proces ewolucji biologicznej, gdzie rozwiązania są oceniane, selekcjonowane i modyfikowane w celu uzyskania coraz lepszych wyników. Dzięki temu inżynierowie mogą znaleźć optymalne rozwiązania w dużo krótszym czasie. Dodatkowo, AI umożliwia automatyczne uczenie się i adaptację do złożonych wzorców danych. Dzięki temu FEKO i HyperStudy mogą w pełni wykorzystać zgromadzone dane do generowania bardziej precyzyjnych prognoz i analiz, co przekłada się na lepsze wyniki projektów i szybsze generowanie wyników.
![Wyniki dla DOE (Design Of Experiment) dla analizy kilku wybranych zmiennych geometrycznych projektu oraz kilku funkcji celu (Zadowalający współczynnik odbicia, szerokość pasma)](https://altairpartnerpoland.com/wp-content/uploads/2024/04/wyniki_Design_of_Experiment_DOE_Altair_HyperStudy-1.png)
Inżynierowie korzystający z tych narzędzi mogą przeprowadzać szybkie analizy wrażliwości, identyfikować kluczowe czynniki wpływające na wydajność projektu i dostosowywać parametry projektu w oparciu o uzyskane wyniki. Dzięki temu proces projektowy staje się bardziej elastyczny i dynamiczny, co pozwala na szybsze dostosowanie się do zmieniających się wymagań i warunków.
![Znalezienie rozwiązań dla określonego optimum (funkcji celu) w zakresie definiowanych ręcznie lub automatycznie parametrów obliczeń.](https://altairpartnerpoland.com/wp-content/uploads/2024/04/Rozwiazania_funkcji_celu_HyperStudy-1-1024x489.png)
Ograniczenia zastosowania AI w projektowaniu
Pomimo obiecujących możliwości, istnieją również pewne wyzwania związane z wykorzystaniem AI w procesie projektowym. Jednym z nich jest konieczność odpowiedniego dostosowania i kalibracji algorytmów do konkretnego rodzaju projektu oraz zapewnienie odpowiedniej jakości oraz ilości danych wejściowych. Ponadto, istotne jest również zrozumienie ograniczeń i potencjalnych błędów wynikających z zastosowania AI. Dlatego też warto zawsze przeprowadzać weryfikację, używając pełnofalowego solvera dla ostatniej iteracji.
![Wyniki dla funkcji celu mającej poszerzyć pasmo pracy anteny oraz zmniejszyć współczynnik odbicia do minimum przy dopasowaniu do impedancji 75Ω.](https://altairpartnerpoland.com/wp-content/uploads/2024/04/Wyniki_funjkcji_celu_Altair_FEKO-1.png)
Podsumowanie: czy warto projektować przy wsparciu AI
Sztuczna inteligencja może znacząco przyspieszyć proces obliczeniowy w projektowaniu inżynieryjnym, umożliwiając szybsze i bardziej efektywne przetwarzanie danych. Wykorzystanie narzędzi takich jak FEKO i HyperStudy daje inżynierom nowe możliwości, pozwalając na szybsze znajdowanie optymalnych rozwiązań i lepsze dostosowanie się do zmieniających się warunków i wymagań projektowych. Jednakże, aby zapewnić maksymalne korzyści i efektywność w procesie projektowym, konieczne jest również odpowiednie zrozumienie i dostosowanie się do wyzwań związanych z wykorzystaniem AI.