The current advances in generative AI for learning large neural network models with the capability to produce essays, images, music and even 3D assets from text prompts create opportunities for a manifold of disciplines. In the present paper, we study the potential of deep text-to-3D models in the engineering domain, with focus on the chances and challenges when integrating and interacting with 3D assets in computational simulation-based design optimization. In contrast to traditional design optimization of 3D geometries that often searches for the optimum designs using numerical representations, such as B-Spline surface or deformation parameters in vehicle aerodynamic optimization, natural language challenges the optimization framework by requiring a different interpretation of variation operators while at the same time may ease and motivate the human user interaction. Here, we propose and realize a fully automated evolutionary design optimization framework using Shap-E, a recently published text-to-3D asset network by OpenAI, in the context of aerodynamic vehicle optimization. For representing text prompts in the evolutionary optimization, we evaluate (a) a bag-of-words approach based on prompt templates and Wordnet samples, and (b) a tokenisation approach based on prompt templates and the byte pair encoding method from GPT4. Our main findings from the optimizations indicate that, first, it is important to ensure that the designs generated from prompts are within the object class of application, i.e. diverse and novel designs need to be realistic, and, second, that more research is required to develop methods where the strength of text prompt variations and the resulting variations of the 3D designs share causal relations to some degree to improve the optimization.


翻译:当前,生成式人工智能在学习大规模神经网络模型方面取得了进展,这类模型能够根据文本提示生成文章、图像、音乐乃至3D资产,为众多学科领域带来了机遇。本文探讨了深度文本转3D模型在工程领域的潜力,重点分析了在基于计算仿真的设计优化中集成与交互3D资产时面临的机遇与挑战。与传统的3D几何设计优化(如车辆空气动力学优化中常通过数值表示,例如B样条曲面或变形参数来搜索最优设计)不同,自然语言对优化框架提出了新的挑战,它要求对变异算子进行不同的解释,同时可能简化并激发用户交互。在此,我们提出并实现了一个全自动的进化设计优化框架,该框架采用OpenAI近期发布的文本转3D资产网络Shap-E,应用于车辆空气动力学优化。为了在进化优化中表示文本提示,我们评估了两种方法:(a)基于提示模板和Wordnet样本的词袋方法,以及(b)基于提示模板和GPT4字节对编码方法的标记化方法。优化过程中得到的主要发现表明:首先,确保由提示生成的设计属于应用对象类别至关重要,即多样且新颖的设计需具备现实性;其次,需要进一步研究开发方法,使文本提示变化的强度与3D设计产生的变化在一定程度上具有因果关系,从而改进优化效果。

0
下载
关闭预览

相关内容

最优化是应用数学的一个分支,主要指在一定条件限制下,选取某种研究方案使目标达到最优的一种方法。最优化问题在当今的军事、工程、管理等领域有着极其广泛的应用。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年10月6日
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员