Toyota Research Institute revela ferramenta generativa de design de veículos alimentada por IA

O Toyota Research Institute (TRI) revelou uma ferramenta inovadora de inteligência artificial (IA) generativa que visa aprimorar o processo criativo dos designers de veículos. A ferramenta permite que os designers gerem esboços de design por meio de prompts de texto, incorporando atributos estilísticos precisos, como “elegante”, “semelhante a um SUV” e “moderno”. Além disso, os designers podem otimizar métricas quantitativas de desempenho para criar um esboço inicial do protótipo.

A empresa disse que esta inovação capacitará os designers a explorar a sua criatividade, garantindo ao mesmo tempo um desenvolvimento de design eficiente e eficaz.

Os pesquisadores do TRI também publicaram dois artigos descrevendo como a técnica desenvolvida pode ser incorporada em outros modelos de IA generativos baseados em texto para imagem. Esses artigos esclarecem o processo de geração de imagens da ferramenta.

A equipe combinou princípios da teoria da otimização, amplamente utilizada na engenharia auxiliada por computador, com IA generativa baseada em texto para imagem. Como resultado, o algoritmo permite que os designers otimizem as restrições de engenharia enquanto preservam suas instruções estilísticas baseadas em texto para o processo generativo de IA.

Aprimorando a geração de imagens

Os projetistas podem agora integrar implicitamente as restrições do veículo, como o arrasto, que afeta diretamente a eficiência de combustível, e as dimensões do chassi, como a altura do passeio e as dimensões da cabine, que afetam o manuseio, a ergonomia e a segurança para melhorar a geração de imagem.

“As atuais ferramentas de IA generativas de texto para imagem se concentram principalmente em aderir às diretrizes estilísticas baseadas em texto do designer ao gerar imagens potenciais”, disse Avinash Balachandran, diretor da divisão Human Interactive Driving (HID) do Toyota Research Institute, ao VentureBeat. “Nossa técnica permite que os usuários incorporem e otimizem explicitamente restrições de engenharia excessiva, como arrasto ou altura de deslocamento, enquanto geram imagens que seguem as diretrizes estilísticas do designer.”

Balachandran disse que tais técnicas poderiam acelerar a criação de novos designs, equilibrando as compensações entre estética e engenharia de forma mais rápida e eficiente.

“Qualquer designer pode usar ferramentas generativas de IA para se inspirar, mas essas ferramentas não podem lidar com as complexas considerações de engenharia e segurança que envolvem o design real do carro”, acrescentou. “Para construir veículos seguros e confiáveis, nossos projetos devem atender aos requisitos de engenharia. Adicionar restrições à IA generativa permite essencialmente que o usuário adicione guias aos projetos generativos da IA.”

Otimizando o design de veículos por meio de IA generativa

Balachandran disse à VentureBeat que o projeto começou há aproximadamente um ano e meio, impulsionado pelos avanços nas ferramentas de IA geradoras de texto para imagem que permitiam aos usuários inserir um prompt e em resposta gerar uma imagem que se alinha com a orientação estilística fornecida.

“Nossos designers de veículos na Toyota nos contaram como uma das partes desafiadoras do processo de design para eles era encontrar inspiração para novos designs”, explicou ele. “Eles também nos disseram que o processo de iteração entre projeto e engenharia para produzir um projeto que não fosse apenas esteticamente agradável, mas que também tivesse o desempenho de engenharia e as medidas de segurança desejados, era difícil.”

De acordo com Balachandran, designers e engenheiros normalmente vêm de diversas origens e têm diferentes modos de pensar. Consequentemente, quando um projetista cria um projeto, ele geralmente não atende aos requisitos iniciais de engenharia, resultando em uma colaboração substancial com a equipe de engenharia para chegar a uma solução ideal.

Este processo iterativo, juntamente com a tensão inerente entre design e engenharia, contribui para a duração prolongada do design.

“A inspiração para esta técnica e essas ferramentas não foi apenas estimular a criatividade, mas também encurtar o ciclo de iteração entre engenharia e design”, disse Balachandran.

Incorporando diversos fluxos de dados

A Toyota afirmou que durante as sessões de idealização com designers, uma ideia que ressoou neles foi o conceito de um “assistente de IA” que propõe novos designs aproveitando vários fluxos de dados diversos. Isto despertou a ideia de integrar a IA generativa numa ferramenta que incorpora diversos fluxos de dados, incluindo restrições de engenharia, para gerar designs inovadores.

“Ao integrar a tecnologia de IA generativa, descobrimos que os designers foram capazes de se concentrar na identificação de restrições e aspectos estilísticos importantes do design com a garantia de que as restrições de engenharia serão atendidas”, disse Charlene Wu, diretora sênior da Human-Centered AI (HCAI). divisão do Toyota Research Institute, disse ao VentureBeat. “Acreditamos que nossa ferramenta permitirá que eles concentrem mais tempo na parte do processo de design que mais gostam e onde podem agregar mais valor”.

O que vem por aí para a Toyota?

A empresa anunciou que, embora a tecnologia esteja atualmente em fase de pesquisa, eles estão colaborando com equipes da Toyota para integrar esta ferramenta em seu processo de design e desenvolvimento de veículos. O TRI afirmou que continuará a pesquisar para melhorar a qualidade de vida dos indivíduos e da sociedade.

“A esperança é que, ao usar esta ferramenta, os projetistas de veículos em todo o mundo possam expandir o poder das ideias de design e, ao mesmo tempo, melhorar drasticamente a velocidade do desenvolvimento do design”, disse Balachandran. “A IA generativa é uma ferramenta nova e poderosa e, em nossas muitas áreas de pesquisa, estamos explorando como aproveitá-la de forma responsável para que possa amplificar as pessoas”.