3D Computer ‘AI-ded’ Design?

‘Imagine’ luidde eerder dit jaar het overkoepelende trefwoord op 3DExperience World 2024 in Dallas, Texas. Nog maar net onderweg op het jaarlijkse SolidWorks-gebruikersevent deed voormalig Dassault Systèmes-ceo Bernard Charlès al een behoorlijk beroep op het voorstellingsvermogen van de pakweg 4500 aanwezigen – en tegen de 10.000 online volgers. En voor wie in eerste instantie wellicht dacht dat het gehalte luchtfietserij wel heel erg hoog was, had hij een verrassende boodschap.

Door: Robin Zander, hoofdredacteur Constructeur

Zo meer over de vermeende luchtfietserij van wat je wellicht nu wel de ‘eindbaas’ van Dassault Systèmes kan noemen. Charlès is tegenwoordig namelijk ‘executive chairman’. Met ingang van 1 januari van dit jaar is zijn functie als chief executive officer overgenomen door voormalig chief operating officer Pascal Daloz. De kersverse ceo draait overigens ook alweer bijna een kwart eeuw mee in de hoogste rangen van de softwaregigant – in R&D, strategie, financiën en ‘operations’. De juiste man op de juiste plaats voor de komende 25 jaar, volgens Charlès die samen met hem de 2040-roadmap vision voor Dassault had uitgestippeld. Dat Daloz dan toch niet op het podium stond, zo legde hij uit, had te maken met plotselinge en serieuze familieomstandigheden die de nieuwe man op zijn thuisbasis hielden.

Even opletten

Maar de nieuwe Dassault-bestuursvoorzitter had er duidelijk zin in om ‘the most vibrant design community on the planet’ toe te spreken. Want het was Charlès die een jaartje na de beursgang van Dassault Systèmes in 1996 die jonge 3DCAD-startup SolidWorks wist binnen te halen. Best een gok, want ‘midrange’ 3DCAD – bestond dat überhaupt: ‘midrange’? – op een desktop leek destijds wel een heel groot waagstuk. Nu, een kwart eeuw later mag je zeggen dat die gok goed is uitgepakt.

Dus als Charlès zich hardop afvraagt waar het naartoe gaat de komende 25 jaar, kan het geen kwaad om even op te letten. Want zo zegt hij – en noemt voor het gemak nog even wat ‘wapenfeitjes’ – ze hebben engineers toch maar mooi en masse toegang gegeven tot 3DCAD en een einde gemaakt aan die ‘platte wereld’. De stap van 3DCAD naar het platform en de cloud is gemaakt – die overigens door de enkeling nog steeds wel net zo wantrouwend wordt bekeken als destijds dat 3DCAD op een desktopcomputer. En die van ‘product’ naar ‘experience’.

‘Big elephant called AI’

Maar dan is er nu de volgende ‘big elephant called AI’, zoals Charlès het noemt. Hoe en welke rol gaat kunstmatige intelligentie spelen binnen de wereld van 3DCAD? Wordt het dan toch echt nu een keer Computer ‘AI-ded’ Design? “Want de tijd is natuurlijk wel  gekomen om opnieuw uit te vinden hoe ontwerpen wordt aangepakt, uit te vinden hoe de lifecycle van product lifecycle naar resources lifecycle gaat. Want er komt een dag dat je je eigen ‘afval’ moet ontwerpen. Je zult niet alleen het product moeten ontwerpen, niet alleen de ervaring die de gebruiker heeft, maar ook de manier waarop het een ‘resource’ kan zijn voor iemand anders.” Dat is wat volgens Charlès nu speelt in de ‘world of design’ – mocht je dat even gemist hebben.

Om overigens even uit de school te klappen: onder het verzamelde internationale journaille werd in het verleden wel eens wat smalend gereageerd op de uitlatingen van de voormalig Dassault-ceo. Veelal ten onrechte. Zoals een andere visionair al eens zei: Je gaat het pas zien als je het doorhebt. Maar in ‘ons’ geval waren we dan meteen een paar jaar verder.

‘Magic SolidWorks’

De nieuwste vermeende luchtfietserij luistert volgens Charlès naar de naam ‘Magic SolidWorks’. En magisch lijkt het zeker. En inherent aan luchtfietserij – met de nadruk op ‘lucht’  – is het wel in de cloud en op het platform.

Charlès: “Ik wil een paar dingen aan jullie laten zien die echt illustreren waar we naartoe gaan met de magie van ontwerpen. Laten we ons eens voorstellen dat we – ik had graag deze auto ontworpen – een elektrische fiets gaan ontwerpen.” De auto in kwestie was overigens een Shelby Cobra uit 1965 – met excuses aan de puristen – geretrofit met een elektrische aandrijving afkomstig van Tesla, goed voor 625 pk en een acceleratie van 0 tot 60 mijl per uur in 2,3 s. 3DExperience Works-baas Gian Paolo Bassi had zichzelf bij het podium afgeleverd bij de opening. Spijtig genoeg voor hem was het vermogen tot 5 procent teruggeschoefd. Jammer dat zijn zoon er niet was, want die had de software wel weten te hacken, zei hij.

Maar goed, die elektrische fiets dus. “In de toekomst heb je een nieuwe gebruikersinterface en zeg je tegen Magic SolidWorks: Laat me een stuur zien dat is gemaakt van gerecycled materiaal. Het systeem selecteert dat dan automatisch. Vervolgens kun je Magic SolidWorks vragen of het een stuur kan maken dat eruitziet als een kunstwerk van Picasso. Ik wil daar een sketch van en kan je daar dan een part van maken gebaseerd op die vorm. Het systeem start dan vervolgens automatisch alle processen om op basis van de sketch het 3D object te maken. Maar je kunt ook vragen: Magic SolidWorks wil je het gewicht verminderen? De AI van Magic SolidWorks start dan zal alle simulatie-ontwerp-apps starten om automatisch een verzameling oplossingen te genereren waaruit je kunt kiezen.”

‘Universes’

“Dus de toekomst van ontwerp, in onze visie, ligt in de kracht van de verbinding tussen ontwerp en simulatie ‘op AI’ – allemaal binnen het platform”, aldus Charlès. ” Hier zijn we 10 jaar geleden al mee begonnen, met generatief ontwerpen voor een heel vertrouwelijk en geavanceerd defensieprogramma. Nu werken we met de derde generatie van die AI-engine om die te integreren in het platform. Dus het 3DExperience-platform achter Magic SolidWorks, gaat voor alle toepassingen nieuwe AI-gebaseerde interfaces leveren, voor het creëren, optimaliseren en evalueren van verschillende ontwerpalternatieven.”

En daar houdt het nog niet mee op. Want of de ‘lucht’ niet genoeg is schakelt hij moeiteloos over op een ander voorbeeld voor de ontwerptoekomst: ‘universes’ ofwel universa. Voor de stervelingen onder ons had Charlès gelukkig een begrijpelijke uitleg aan de hand van de Magic AI voor de HomeByMy-app. HomeByMe is een gratis 3D-ontwerpprogramma van Dassault voor virtueel interieurontwerp met gebruik van ‘content’ van derden – tafels, stoelen, kasten vazen en verzin het maar wat je in een interieur kwijt kunt en het aanbod op het platform is gigantisch.

Laura

Komt Charlès uitleg: “We maken overal ‘virtual twins’, voor alles en iedereen. Dus laten we er in dit geval vanuit gaan dat een Laura, een consument, wil haar kamer scannen, want die is wel toe aan een herontwerp. Ze scant echt de kamer (met een iPhone12 Pro of iPad Pro 2020 of later – red.). De ‘Magic AI’ creëert haar kamer en zij kan kiezen uit allerhande meubels en verschillende sferen wat zij leuk vindt of laat een stijl samensmelten met iets anders. De AI-engine laat haar vervolgens alle mogelijke alternatieven zien. Je scant, de AI-engine bouwt de ruimte weer op en van daaruit kun je de styling van de kamer automatisch aanpassen. Gewoon door te kiezen wat anderen hebben gedaan en op hun sociale netwerk op HomeByMe hebben gepubliceerd of door die informatie over het creëren van een omgeving te delen. Wij noemen dit de nieuwe universa, waarbij je via een virtual twin alles wat je dagelijks ontwerpt kunt delen binnen de context van de echte wereld – daar waar je klanten het gebruiken. Want uiteindelijk is de waarde in de ogen van de klant wat het waarde is in gebruik. De waarde van die universa is wat anderen Metaverse of Omniverse noemen. De kern van de toekomst van Dassault Systèmes `wordt gevormd door deze universa die alles samenvoegen – beschikbaar zijn in de cloud in een extreem veilige omgeving.” Laura moest eens weten.

Binnen nu en?

Natuurlijk is dat laatste, cybersecurity, van het grootste belang voor iedereen – ook voor Laura. Zeker als hij het heeft over alle ontwerpen die ooit in het verleden zijn gemaakt maar ook in de toekomst nog gemaakt gaan worden en die in een universum beschikbaar komen. En als hij dan zegt: “Really revealing the IP that is inside”, gaat het hopelijk over de IP van Dassault om dat voor elkaar te krijgen en niet over het intellectueel eigendom in al die ontwerpen. Want dat betitelen als alleen maar ‘content’? Gelukkig voegt hij er nogmaals aan toe dat dit gepaard zal gaan met het hoogste niveau van cybersecurity.

Nog even samenvattend: “Dus in de toekomst, in de komende 25 jaar, gaat het om de integratie van ontwerpen, simulatie en AI en zo virtual twins te creëren in virtuele universa, die gebruikers/ontwerpers in staat stellen dingen te creëren uit het gigantische ‘erfgoed’ dat je hebt opgebouwd met je klanten en dat je samen kunt delen – als dat is toegestaan natuurlijk. Welkom in deze nieuwe wereld en er komt nog meer.”

En voor wie denkt dat het allemaal niet zo’n vaart zal lopen – een kwart eeuw vooruitkijken is nogal een opgave – had Charlès nog een laatste uitsmijter: “Alle mogelijkheden die je hebt gezien, komen in de volgende 12 maanden. En dan zien jullie een compleet nieuwe ‘experience’ met de magie van SolidWorks.” En dat was half februari. Stel je voor – Imagine.

‘Beide smaken blijven’

Nog even waarmaken

Het nabije en verre toekomstbeeld dat bestuursvoorzitter Bernard Charlès schetst, moet natuurlijk nog wel even worden waargemaakt. Shrikant Savant is een van die mensen die daar ongetwijfeld bij betrokken wordt en is. Savant is als data analyses & science director de AI-baas bij SolidWorks en bekijkt kunstmatige intelligentie met een gezonde dosis nuchterheid. Constructeur sprak in Dallas met hem:

Tekortkomingen
“Je kan Large Language Models vragen om teksten, video’s, afbeeldingen en muziek te genereren. Dat is er allemaal. Maar de technologie heeft veel tekortkomingen. Stel je bijvoorbeeld een vraag en het LLM weet het niet, geeft het je toch een antwoord. Het is een fout antwoord, maar je krijgt het heel zelfverzekerd gepresenteerd. En als je niet oppast, kan je denken dat het een goed antwoord is. De technologie is geweldig, het is cool, maar het is niet zo robuust en nauwkeurig als we zouden willen. En dus, als we dat willen toepassen op 3DCAD-modelleren, denk ik dat we er absoluut zeker van moeten zijn dat we de juiste modellen maken, nauwkeurige modellen. We willen geen verkeerde resultaten genereren. Dus ik denk dat het nog wel even zal duren, voordat dit soort generatieve AI echt op een punt komt waar je echt complexe 3D-modellen kunt maken op een nauwkeurige manier.”
 
Totale proces
“Je moet naar het totale proces kijken. Als je zegt: ‘Hier is een probleem dat ik wil oplossen. Wat zijn mijn opties?’ dan heb ik de conventionele manier of ik los het probleem op met behulp van AI. De conventionele manier kan zijn: we schrijven een programma, we testen het programma, we bedenken een algoritme en itereren daarop. Dat is de huidige technologie. Maar als je het wil oplossen met AI, dan is dat een heel andere proces. Je moet genoeg gegevens verzamelen, kwaliteitsgegevens die je de juiste voorspellingen geven, je moet modellen genereren, je moet de AI trainen en je moet je AI-model nauwkeurig afstellen. Je hebt een heleboel parameters en daar moet je de juiste waarden voor kiezen, het model testen, dan inzetten, valideren en kijken wat voor resultaten het geeft in verschillende situaties.
 
Nooit 100 procent
“En misschien voeg je meer gegevens toe, train je langer, verhoog je de complexiteit van het model – al dit werk gebeurt niet automatisch. De focus van de ingenieurs moet dus veranderen van ‘oké, het algoritme doet dit en dat’, naar ‘ik zorg voor de infrastructuur zodat dit AI-model correct werkt’. Je weet dat niet elk probleem geschikt is om opgelost te worden door AI of een op AI gebaseerde oplossing. Het kan nooit 100 procent zijn. Dat is een gegeven omdat het een statistische methode is. Je kunt natuurlijk zeggen dat je wil dat het 95 of 98 procent nauwkeurig is, maar dat betekent dat je het genoeg data moet geven.

“Hoe makkelijker het is voor de eindgebruiker om de functionaliteit te gebruiken, hoe moeilijker het is voor de ontwikkelaars om dat te ontwikkelen. Je moet de juiste hoeveelheid gegevens en de juiste modellen verzamelen, je probleem precies definiëren, verschillende AI-gebaseerde modellen en technologieën uitproberen en de infrastructuur daarvoor opbouwen. En, weet je, die ‘fine-tuning’ kost veel tijd en ik denk dat daar de focus zal verschuiven. Dat is de technologie waar mensen in de toekomst naar zullen kijken.”
 
‘Use-cases’
“Je moet de resultaten nog steeds evalueren en ervoor zorgen dat ze aan je eisen voldoen. Ik bedoel, als het je een oppervlak geeft, heb je alle geometrische eigenschappen van het oppervlak. Je moet dat verifiëren. Je kunt niet zomaar blindelings aannemen dat het goed is. Je moet dus controles uitvoeren en dat is wat wij als leveranciers van software of softwarediensten moeten doen om ervoor te zorgen dat we weten in welke ‘use-cases’ het kan worden gebruikt.

“Dus we komen met de functionaliteit om een afbeelding om te zetten in een schets. Daar heb je al iets van gezien. Maar op dit moment zeggen we dat we alleen lijnen, cirkelbogen, splines en cirkels verwerken. Als je iets anders opgeeft, proberen we het te matchen, maar we gebruiken lijnen, cirkelbogen, splines, ellipsen en cirkels. Dat is de ‘use-case’. Krijg je resultaten? Ja – die krijg je. Maar dat kunnen veel cirkelbogen zijn, terwijl je idealiter een spline wilt. Dat is de ‘use-case’ en dat moeten we de gebruiker laten weten. Maar natuurlijk zullen we ervoor zorgen dat het met een drempel van 90-95 procent correct zal werken.”