MIT想用AI設(shè)計電動汽車，大幅縮短設(shè)計時間并節(jié)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(shè)計結(jié)合在一起，幫助設(shè)計師加快設(shè)計速度。

工程師們開發(fā)一個名叫“DrivAerNet++”的開源數(shù)據(jù)庫，里面有8000款電動汽車設(shè)計圖，這些設(shè)計均以現(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)，并考慮了空氣動力學特征，可幫助車企快速設(shè)計汽車。

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

回顧歷史，電動汽車已經(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(shè)計并制作原型車。

由于汽車設(shè)計歸廠商專有，測試數(shù)據(jù)嚴格保密，外界無法獲得。正因如此，如果想讓電動汽車續(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)計流程過于漫長，AI也許可以簡化流程，縮短設(shè)計時間。MIT開發(fā)“DrivAerNet++”數(shù)據(jù)庫的目的就是提升設(shè)計速度。研究人員認為，未來可以將“DrivAerNet++”數(shù)據(jù)庫與AI模型結(jié)合，自動生成電動汽車新設(shè)計。

MIT團隊于6月13日將論文上傳至arXiv，詳細介紹了數(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)部有一個名叫“MIT SuperCloud”的超級計算機系統(tǒng)，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(tǒng)進行計算，消耗300萬CPU計算小時數(shù)，獲得39TB數(shù)據(jù)。

研究人員還開發(fā)一個算法，它可以對26個參數(shù)進行系統(tǒng)性調(diào)節(jié)，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(shù)。還有一套算法可以判斷新生成的汽車設(shè)計是原創(chuàng)設(shè)計，還是對已有設(shè)計的復制。

每一份3D設(shè)計都可以轉(zhuǎn)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(guī)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(shè)計圖時會發(fā)生什么。

生成式AI模型，可將汽車設(shè)計時間降低至幾秒鐘

MIT機械工程助理教授Faez Ahmed說：“進行設(shè)計時前進的代價相當昂貴，汽車制造商只能一步一步調(diào)整，每步只能調(diào)整一點點。如果我們擁有一個數(shù)據(jù)庫，你可以明確知道每種設(shè)計的性能表現(xiàn)，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(shè)計?！?

MIT機械工程學學生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)計速度。他還說，加快設(shè)計的關(guān)鍵是AI工具的使用。有了數(shù)據(jù)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(xiàn)，它們看起來也不錯，但依賴的訓練數(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，也可以測試現(xiàn)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(xù)航里程。

AI參與設(shè)計，還可大度降低汽車設(shè)計成本

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

對一款設(shè)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(jīng)網(wǎng)絡，驗證次數(shù)會大大減少。生成式AI可以根據(jù)設(shè)計師的提示生成新設(shè)計，還可以預測消費者的反應。

汽車制造商在設(shè)計領(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，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(fā)的，只是設(shè)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(shù)預測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)，它的目標是幫助設(shè)計師減少迭代次數(shù)。AI設(shè)計不只給設(shè)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(shè)計進行優(yōu)化。有了AI技術(shù)加持，廣汽可以快速生成并評估設(shè)計選項，既考慮審美，也考慮功能。

除了設(shè)計，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）