Bricsys đang giúp định nghĩa lại trí thông minh trong CAD thông qua tự động hóa có hướng dẫn, nơi AI hỗ trợ—thay vì thay thế—quy trình sáng tạo của nhà thiết kế.

Trụ cột của kỹ thuật hiện đại: phần mềm CAD. Từ các sản phẩm tiêu dùng khéo léo đến các chi tiết máy được chế tác tinh xảo và các thiết kế tòa nhà, mọi thứ đều bắt đầu bằng một bản vẽ kỹ thuật số chính xác. Nhưng bất kỳ ai đã từng sử dụng phần mềm CAD đều biết đường cong học tập có thể dốc đến mức nào. Việc thành thạo tất cả các lệnh và quy trình làm việc có thể mất hàng tháng—đôi khi là hàng năm.

Quy tắc vàng: phần mềm phải thực sự giảm tải cho nhà thiết kế. Do đó có chữ “A” trong CAD: Aided (Trợ giúp). Nhiều nhà cung cấp CAD hướng đến tự động hóa tối đa, nơi người dùng hầu như không phải thiết kế gì. Chỉ cần nhấn một nút, và mô hình 3D xuất hiện.

Tự động hóa hoàn toàn dẫn đến các ứng dụng “hộp đen”: người dùng thấy kết quả cuối cùng, nhưng không hiểu “như thế nào” và “tại sao”. Điều này làm nảy sinh sự ngờ vực và khiến họ phải tự kiểm tra và điều chỉnh lại các thay đổi.

Tại Bricsys, với một Ủy nhiệm Đổi mới (Innovation Mandate) được hỗ trợ bởi VLAIO (Viện Đổi mới và Khởi nghiệp Flemish), chúng tôi đang ý thức đi theo một con đường khác: đó là tự động hóa có hướng dẫn, nơi các đề xuất thông minh song hành cùng quyền kiểm soát hoàn toàn của người dùng.

Bài viết này nằm trong loạt bài đang diễn ra của chúng tôi về AI trong BricsCAD. Nếu bạn đã bỏ lỡ phần giới thiệu, bạn có thể đọc tại đây: “Điều khiển bằng AI” Thực sự Có Ý nghĩa gì trong CAD?

Độ phức tạp so với tính khả dụng

Mặc dù phần mềm CAD mang lại sức mạnh to lớn và khả năng vô hạn, nó cũng có thể là một “khu rừng rậm” các lệnh và tùy chọn. Các nhà thiết kế mất thời gian quý báu để “giải mã” các quy trình tự động trong khi điều họ thực sự cần là tốc độ và độ tin cậy.

Thách thức là tìm ra một lối đi dung hòa. Tự động hóa có hướng dẫn có nghĩa là phần mềm đưa ra các đề xuất thông minh, nhưng người dùng có thể tiếp tục đưa ra lựa chọn từng bước dựa trên thông tin được cung cấp. Bằng cách này, họ vẫn giữ được quyền kiểm soát và tiết kiệm thời gian.

Cách tiếp cận này đòi hỏi cả thuật toán mạnh mẽ để tạo ra các đề xuất liên quan và một giao diện người dùng giải thích rõ ràng lý do tại sao các tham số nhất định được chọn và các thay đổi được phản ánh trong thiết kế như thế nào. Về vấn đề đó, Bricsys đã tìm đến bộ phận Digital Future Lab tại UHasselt, nơi Giáo sư, Tiến sĩ Raf Ramakers lãnh đạo nhóm nghiên cứu Thiết kế và Chế tạo Tính toán (Computational Design and Fabrication).

Tính dễ hiểu (Intelligibility): sự tinh tế của tương tác người-máy

Digital Future Lab tập trung vào việc cải thiện cách con người và máy móc tương tác. “Các hệ thống thông minh rất tuyệt,” Ramakers nói, “nhưng chúng cũng cần phải dễ hiểu và có thể kiểm soát được. Chúng tôi đạt được điều đó bằng cách làm cho các quy trình ẩn trở nên hữu hình. Theo thuật ngữ chuyên ngành của chúng tôi, điều này được gọi là tính dễ hiểu (intelligibility).”

“Hệ thống thông minh của bạn không chỉ nên tạo ra các giải pháp; nó còn phải có khả năng giải thích chúng một cách rõ ràng, bằng lời nói hoặc hình ảnh. Phần mềm dễ hiểu (intelligible) cung cấp cái nhìn sâu sắc về các quyết định mà nó đưa ra, lý do nó đề xuất các tùy chọn nhất định, và ưu nhược điểm của mỗi giải pháp. Điều này không chỉ làm cho CAD hiệu quả hơn mà còn rút ngắn đường cong học tập vì người dùng thực sự hiểu điều gì đang xảy ra.”

Ông nhấn mạnh rằng cách tiếp cận này không có nghĩa là đơn giản hóa CAD bằng cách loại bỏ các tính năng: “Chúng tôi giữ lại sức mạnh của phần mềm CAD chuyên nghiệp, nhưng chúng tôi làm cho sự phức tạp của nó trở nên dễ quản lý bằng cách cung cấp bối cảnh và phản hồi từng bước. Kỹ sư giữ quyền kiểm soát và tiết kiệm thời gian.”

Từ lý thuyết đến thực tiễn

Trong quá trình nghiên cứu Tiến sĩ, Tiến sĩ Tom Veuskens, với tư cách là thành viên phòng lab của Ramakers tại UHasselt, đã tiến hành các thí nghiệm với một nguyên mẫu cho mô hình 3D tham số (parametric 3D modeling). “Chúng tôi phát hiện ra rằng người dùng không tin tưởng các giải pháp tự động hoàn toàn,” ông giải thích. “Họ muốn hiểu chính xác mọi thứ hoạt động như thế nào và xác minh rằng kết quả là chính xác. Kết luận của tôi? Thời gian tiết kiệm được nhờ một hệ thống tự động hoàn toàn thường bị triệt tiêu bởi việc kiểm tra và điều chỉnh liên tục.”

Veuskens hiện đang tiếp tục nghiên cứu của mình tại và cho Bricsys thông qua một Ủy nhiệm Đổi mới của VLAIO được thiết kế để kết nối nghiên cứu học thuật với ngành công nghiệp. Một ủy nhiệm như vậy cung cấp cho Bricsys phương tiện để thu hút Tom như một nhân tài hàng đầu và đảm bảo sự tham gia liên tục của các chủ sở hữu sản phẩm (product owners) nội bộ, các nhà phân tích dữ liệu hỗ trợ và nhóm R&D của chúng tôi.

“Tôi đang trải nghiệm ý nghĩa của việc làm việc theo cách ứng dụng hơn, ít trừu tượng hơn, và phải biện minh cho mọi thứ trước khi bạn làm bất cứ điều gì,” Veuskens nói. “Nó bớt giống một sân chơi nơi bạn có thể tự do thử nghiệm những ý tưởng thú vị. Nhưng tất nhiên, vẫn rất vui khi với tư cách là một nhà nghiên cứu và phát triển, bạn được tích hợp các nguyên mẫu của mình trực tiếp vào BricsCAD. Tôi thích ý tưởng được vẹn cả đôi đường như vậy.”

Nhìn về phía trước

Dự án vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu, nhưng mục tiêu rất rõ ràng: tích hợp một tính năng trong BricsCAD hỗ trợ tham số hóa và đo kích thước thông qua tương tác rõ ràng, có hướng dẫn. Điều này sẽ giảm bớt công việc vẽ lặp đi lặp lại, tăng tốc quá trình từ thiết kế đến sản xuất, và giúp phần mềm dễ tiếp cận hơn với các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) mà không đòi hỏi đầu tư đào tạo tốn kém.

Đối với trường đại học, sự hợp tác này cũng có giá trị tương đương. “Sự hợp tác chuyên sâu, hướng đến thực tiễn như vậy cung cấp những hiểu biết mới về tính hữu dụng và khả năng sử dụng của các giải pháp về tính dễ hiểu (intelligibility) của chúng tôi,” Ramakers nói. “Chúng tôi đã chứng minh được các nguyên tắc cơ bản và giờ đây chúng tôi có thể tích hợp chúng vào một hệ thống phức tạp hơn nhiều.”

Tác giả: Wouter Nys. Nguồn https://www.bricsys.com/en-eu/blog/smart-cad-software-doesnt-think-for-you-but-with-you