Astraea Software では、CAD (コンピューター支援設計)、CAM (コンピューター支援製造)、および CAE (コンピューター支援エンジニアリング) シミュレーション用に設計された最先端のソリューションである Aries 3D サロゲート モデルを専門としています。この革新的な製品は、高度な AI テクノロジーを活用してシミュレーション プロセスを合理化および強化し、より高速で正確な結果をもたらします。
ARIES 3D-Surrogate モデルがシミュレーション プロセスに革命をもたらし、より迅速な結果をもたらす方法をご覧ください。このデモでは、弊社のサロゲート モデルを使用して単純な問題を効率的に解決するリアルタイムの体験をご案内します。3D サロゲート デモにアクセスするには、下のボタンをクリックしてください。
現在のシミュレーションは、逆行列や反復計算を用いて3D形状を計算する非常に複雑なロジックを使用しています。そのため、計算に時間がかかる、結果が発散する、専門の担当者でないと実行できない難しい設定など多くの問題があります。
多くのシミュレーション作業は、本質的にルーチン化されている可能性があります。ルーチン化タスクはAIが得意とする領域です。しかし、AIで3Dを扱うには、3Dデータ内のノードとそれらを接続するエッジの数が不定であるため、畳み込みが難しいという問題がありました。
最新のCNN研究成果に基づき、弊社は世界に先駆けて3D形状データの畳み込みに成功しました。
この技術により、3D形状の分類やマッチングの製品を提供してきました。この技術を新たにシミュレーション分野に応用し、サロゲートモデルとして新しい製品を提供できるようになりました。
CAE解析ソルバーに次のような課題があります。
Aries 3D Surrogate-Modelは上記のような課題に対応するためにAIを用いた製品になります。
３D Surrogate-Modelとは、既存のCAE解析ソルバーで実施したシミュレーション結果をAIにトレーニングさせ、そのトレーニングされたAIモデルを用いて、同様のシミュレーションをAIに実施させる意図で開発された製品になります。
AIがトレーニングをした定型業務の設計データはAries 3D Surrogate-Modelを用いてシミュレーションを行うことで、CAE解析ソルバーの課題に対応できます。
AIがトレーニングをしていないような新しい条件のシミュレーションはCAE解析ソルバーで行いますが、その結果をAIに追加トレーニングさせることで、 Aries 3D Surrogate-Modelを用いてシミュレーションを行うことができるようになります。
Aries 3D Surrogate-Modelの特徴は以下になります。
シミュレーションにAIを利用しています。 シミュレーションの多くは定型業務が多いため、この部分をAIに担ってもらい、人はその他の創造性業務への比率を高められると考え、シミュレーションの製品を開発しました。
AIはCAE解析ソルバーと比較して、シミュレーションの計算速度が圧倒的に早くなります。
その要因を以下に示します。
弊社で実際にCAE解析ソルバーとAries ３D Surrogate-Modelで計算実行時間を比較した結果を以下に示します。
CAE解析ソルバーは複雑な逆計算などの高負荷な計算を行っており、シミュレーションの境界条件などによっては、シミュレーションが発散により中断してしまうことがあります。 しかし、AIは単純な乗算計算の類推計算のため、発散などにより計算が中断することはありません。
CAE解析ソルバーは複雑な逆計算などの高負荷な計算を行っており、シミュレーションのサイズや境界条件などによっては、大量の計算リソースを使用する場合があります。 シミュレーションの複雑度に比例して、計算リソースの消費量も増えていきます。 しかし、AIは単純な乗算計算がほとんどの類推ため、計算リソースの消費量は シミュレーションの複雑度に比例して増えません。
AIは３D形状のシミュレーション結果をどのように類推しているかについて、その方式を説明します。
メッシュをグラフと見なす、グラフニューラルネットワーク（GNN）の考えにより、シミュレーションを類推することで、サロゲートモデルを実現しています。
３D形状のノードをグラフのノード、３D形状のエッジをグラフのエッジを表していると考えます。 また、グラフノードは荷重、拘束、現在のノードの状態（節点応力、変形）を表し、グラフエッジは、ノード間の相互作用を管理すると考えます。 その際に、任意のノード（現在の状態）に境界条件の下で負荷をかけた際に、グラフエッジを伝わり、ノードに作用し、ノードがどのように変更するかをAIが学習することになります。
また、グラフエッジにも、材料、エッジの長さなどの情報を持たせることもできます。
AIは類推計算のため、シミュレーションの境界条件などの解析内容・対象を限定したAIモデルを使用します。そのため、複数の種類のシミュレーションに対応するために、Aires 3D Surrogate-Modelは以下の構成でご提供します。
境界条件などをWeb上で入力し、シミュレーションを実行し、結果をWeb上で確認することができます。CAE解析ソルバーの機能の一部もWeb上で利用可能です。シミュレーション結果をダウンロードすることも可能です。
シミュレーションを実行するだけの API を提供することも可能です。ただし、独自のツールを変更する必要があります。
また御社ご利用のツールの改修が難しい場合など、弊社にお問い合わせいただければ、対応させていただきます。
弊社では、お客様のニーズを満たすために、Aries 3D-Surrogate Model ソフトウェアを多目的パッケージで提供しています。このソフトウェアは実行可能 (.exe) ファイルとして提供されており、リクエストに応じて使いやすいグラフィカル インターフェイス (GUI) を提供します。さらに、コマンドライン操作を好む、または必要とするユーザー向けに、CMD、PowerShell、Bash などのコマンドライン インターフェイスを介してソフトウェアを実行できます。
弊社のソリューションは、Linux などさまざまなバックエンド オペレーティング システムと柔軟かつ互換性があるように設計されています。これにより、システム設定に関係なく、弊社の AI 代理モデル ソフトウェアをシームレスに統合して利用できます。
主な機能:
GUI とコマンドラインの両方のオプションを提供することで、幅広いユーザーの好みや技術要件に対応し、Aries 3D-Surrogate Model ソフトウェアをシミュレーションのニーズに応える多目的ツールにしています。
Aries 3D Surrogate-Modelは、お客様の環境に合わせて柔軟に構成できます。初期投資を抑えて小規模からスタートしたいなどのご要望にも柔軟に対応いたします。
Aries 3D Surrogate-Model にご興味がございましたら、お気軽に「お問い合わせ」からご質問ください。
