GPT和工業(yè)設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)業(yè)分析

atGPT用于生成工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件代碼CD&CE：工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件重要組成CD和CE是工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件的重要組成部分（Compter-adddsign計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）側(cè)重設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)及圖形設(shè)備輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，用自動(dòng)化的流程替代手動(dòng)制圖。C（CompterAdedEngneering，計(jì)算機(jī)輔助工程）側(cè)重于分析，基于有限元分析理論，產(chǎn)品對現(xiàn)實(shí)世界中的力、振動(dòng)、熱、流體流動(dòng)和其他物理效果做出的反應(yīng)，判斷產(chǎn)品是否會(huì)斷裂、磨損或者是否在按照設(shè)計(jì)的方式工作。圖表：CD和CE是工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件的重要組成部分……DMMCM…CETCemesDassauttskCDnss研發(fā)設(shè)計(jì)軟件生產(chǎn)控制軟件研發(fā)設(shè)計(jì)軟件生產(chǎn)控制軟件數(shù) 數(shù) 信 數(shù)據(jù) 據(jù) 號 據(jù)建 反 控 反模 饋 制 饋管理指令信息管理軟件 嵌入式軟件信息管理軟件嵌入式軟件數(shù)據(jù)反饋資料來源：各公司官網(wǎng)、CatGPT：能夠生成代碼的大語言模型ChatGT是OpenI開發(fā)的生成式人工智能大語言模型GT系列模型誕生于8年的G-1，先后經(jīng)過G-4等多個(gè)大版本，模型參數(shù)量、性能不斷優(yōu)化。21年8月在數(shù)十億行代碼的訓(xùn)練下基于G-3的Codx具備了代碼生成能力并不斷進(jìn)行優(yōu)化最終由ChaGT繼承2年3月最新版G-4發(fā)布ChaGT開始基于G-4對外提供服務(wù)，代碼生成能力進(jìn)一步提升。圖表：GPT系列模型發(fā)展路徑hatGPT2022.1約20基于InstructGPTGP32020.51750億Cdex2021.8120億超570G數(shù)十億源代碼InstructGPT2022.313基于GP3GPhatGPT2022.1約20基于InstructGPTGP32020.51750億Cdex2021.8120億超570G數(shù)十億源代碼InstructGPT2022.313基于GP3GP22019.215億40GGP12018.61.17億7000發(fā)表書籍參數(shù)量

GP42022.3GP42022.3未公布-1-1-2-3atGPT-4 數(shù)據(jù)集模參數(shù)據(jù)集數(shù)集大取微調(diào)增加資料來源：OAI官網(wǎng)、

模參加大數(shù)集大變?yōu)閣st

參量降了專應(yīng)于成碼訓(xùn)集入量碼

引入RF參量大訓(xùn)效更人思維

對交式

支多態(tài)入生性提升技細(xì)不公布CatGPT在CD中的應(yīng)用：生成代碼ChatGT能夠按照開發(fā)者的自然語言指示生成CD代碼并給出相應(yīng)的解釋目前在CD領(lǐng)域，ChaGT能夠支持utodsk公司開發(fā)的sualLIPutoIP語言、Ma核心腳本語言M、3sMx相關(guān)產(chǎn)品的通用腳本語言Xcrp，以及用于utCD平臺二次開發(fā)軟件包ObjectRX的suC+語言等例如詢問ChaG“編寫bjectRX以實(shí)現(xiàn)utCD選擇矩形的中心ChaGT將返回相應(yīng)代碼并給出相應(yīng)解釋輔助開發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)。圖表：haGPT返回的部分代碼及相的解釋（代碼未經(jīng)驗(yàn)證）詢問詢問at：編寫bet以實(shí)現(xiàn)uto選擇矩形的中心詢問at：創(chuàng)建e腳本將所對象紋理改為個(gè)紋理資料來源：Atdsklog、ChatGT生成的代碼未能達(dá)到直接使用的水平，僅能做輔助參考。雖然ChaGPT能夠按照開發(fā)人員要求生成代碼，但是從實(shí)際效果來看，并未達(dá)到直接使用的水平。例如，在utodsk3sMax社區(qū)，有開發(fā)者利用ChaGT生成了一段MXscrpt代碼，但是未能成功運(yùn)行其它開發(fā)者則指出生成的代“與正確的Xscrpt語法相去甚遠(yuǎn)甚至存在編造“函數(shù)名和語法”情況。這一現(xiàn)象或是大語言模型常出現(xiàn)的“幻覺”現(xiàn)象，即生成一些看似有道理但實(shí)際并不正確的內(nèi)容。ChaGT生成的代碼或只能作為輔助參考使用。圖表：haGPT生成的代碼存在較多誤用戶基hat生成部代（） 題 翻譯：這與正確的mscipt語法相去甚遠(yuǎn)，不要浪費(fèi)時(shí)間。如果ChatGPT和您自己都不知道最簡單的事情的正確語法，您將如何調(diào)試它或要求ChatGPT修復(fù)錯(cuò)誤…翻譯：與正確代碼相比，有更多的錯(cuò)誤，ChatGPT甚至編造函數(shù)名和編造語法…資料來源：Atdsk官方社區(qū)、人工智能已廣泛應(yīng)用于CD和CE軟件CD和CE軟件中已集成了人工智能相關(guān)功能，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)是重要方向。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)（GeeratieDesgn）是人工智能在CD和CE等研發(fā)設(shè)計(jì)軟件中重要的應(yīng)用方向，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)師和工程師專注于“設(shè)計(jì)”本身，而將具體的實(shí)現(xiàn)交給人工智能、云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)，大大提高產(chǎn)出效率。此外，我們還研究了全球CD和CE龍頭公司，包括utds（歐特克Dassa（達(dá)索eme（西門子TCnss等發(fā)現(xiàn)人工智能技術(shù)已在各公司旗下的產(chǎn)品中得到了實(shí)際應(yīng)用，主要形式包括建筑等專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)規(guī)劃、嵌入軟件中的助手工具或插件、草圖繪制、創(chuàng)成式設(shè)計(jì)等。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)：基于I的大規(guī)模生成式設(shè)計(jì)方法創(chuàng)成式設(shè)計(jì)基于云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)提供更多更有效的工業(yè)設(shè)計(jì)方案在I和云計(jì)算能力的支持下，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的制造約束和產(chǎn)品性能要求，快速循環(huán)測試和生成多個(gè)CD就緒解決方案產(chǎn)生設(shè)計(jì)師和工程師難以有效發(fā)現(xiàn)和建模的選項(xiàng)，并篩選出最優(yōu)結(jié)果。制造約束和產(chǎn)品性能要求包括尺寸、重量、強(qiáng)度、風(fēng)格、材料、成本、進(jìn)度、可制造性等。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于：生成更多可替換方案創(chuàng)成式設(shè)計(jì)能夠提供大量的設(shè)計(jì)方案簡化了設(shè)計(jì)流程使設(shè)計(jì)師能夠快速縮小選擇范圍，并專注于發(fā)現(xiàn)符合可用材料或制造能力的可行替代品。生成更具特點(diǎn)的方案在人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的支持下創(chuàng)成式設(shè)計(jì)平臺可以模仿自的進(jìn)化設(shè)計(jì)方法，從參數(shù)設(shè)置出發(fā)，開發(fā)出獨(dú)特的解決方案和零件幾何形狀，超越人類想象。消耗更少的時(shí)間。設(shè)計(jì)師可以在更短的時(shí)間內(nèi)探索更多的選擇，選擇更優(yōu)的解決方案，并在沒有常規(guī)驗(yàn)證的情況下進(jìn)行方案完善。圖表：傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與創(chuàng)成式設(shè)計(jì)對比原理 可制造性產(chǎn)品對給定的模型進(jìn)行據(jù)邊界條件進(jìn)行有限元分析，然后對模型變形或刪減來優(yōu)化。

有效性評估迭代階段 設(shè)計(jì)到品階段創(chuàng)成式計(jì)大量有效的可制造選可制造性產(chǎn)品根據(jù)一些初始參數(shù)通過迭代并調(diào)整來找到優(yōu)化模型。

迭代階段 設(shè)計(jì)到品階段 生產(chǎn)性長資料來源：Atdsk官網(wǎng)、utodesk：將I應(yīng)用到施工與建筑設(shè)計(jì)中utodesk與DIY合作提高施工設(shè)計(jì)流程的效率。DasAI是第一款由人工智能（）提供支持的木材設(shè)計(jì)CD軟件，可在0分鐘內(nèi)生成符合規(guī)范的最佳設(shè)計(jì)，每天為工程師節(jié)省2-3小時(shí)減少%木材浪費(fèi)。utdsk的rats研究項(xiàng)目則使用I方法快速評估包括混凝土在內(nèi)的多種材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2年rats與DISY合作使用rats計(jì)算木結(jié)構(gòu)中的承重墻，并將結(jié)果輸出給Dasy來生成詳細(xì)的平面圖，減少了地基中使用的混凝土，并用來設(shè)計(jì)房子的地板部分。圖表：uodek與DISY合作提高工設(shè)計(jì)流程的效率計(jì)計(jì)算木結(jié)構(gòu)的承重墻生成詳細(xì)平面圖實(shí)際效果資料來源：Atdsk官網(wǎng)、utodesk與Obaashi合作將人工智能用于建筑中的體積設(shè)計(jì)和規(guī)劃。Obaashi是日本建筑、工程和房地產(chǎn)開發(fā)公司。1年，Obaashi與utodskReserch合作開發(fā)了人工智能解決方案，讓建筑師輸入建筑的基本參數(shù)，并在最少的人類指導(dǎo)下，獲得體積估計(jì)和室內(nèi)布局。該應(yīng)用程序的人工智能主要用于辦公空間，使用Obaashi的200多個(gè)utodskRet文件組合中的子集進(jìn)行訓(xùn)練。人工智能工具可以理解程序之間的抽象關(guān)系以及建筑體積中所需的連接、大小和比例，人類只需要用簡單的語言指定建筑元素及其位置關(guān)系等。圖表：I平臺實(shí)現(xiàn)建筑中體積估計(jì)和內(nèi)布局資料來源：Atdsk官網(wǎng)、Dassaul：推出基于I的設(shè)計(jì)助手Dassault在云解決方案DXPRIENCE中推出設(shè)計(jì)助手Desgnssitant。Desgnssstat包括四個(gè)工具，使用內(nèi)置的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)設(shè)計(jì)人員的工作流程提供設(shè)計(jì)幫助，幫助完成耗時(shí)和重復(fù)的任務(wù)，讓設(shè)計(jì)人員更加關(guān)注創(chuàng)造力工作。electionHelper根據(jù)當(dāng)前的工作狀況識別相似對稱長度相當(dāng)或位于附近的其他等元素，并預(yù)測設(shè)計(jì)人員可能選擇的其他邊、圓角或倒角。若設(shè)計(jì)人員手動(dòng)添加某些選項(xiàng)后，eectonHelpr將進(jìn)一步細(xì)化結(jié)果。最后，當(dāng)設(shè)計(jì)人員同意結(jié)果，eectonHepr將自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)操作。MateHelper能夠識別重復(fù)零部件的位置并提出建議自動(dòng)將多個(gè)零部件實(shí)例插入到部中，提高效率并減少安裝重復(fù)組件（如緊固件）所花費(fèi)的時(shí)間。ktchHelper下一步要繪制的草圖并將選定的草圖對象和實(shí)體快速復(fù)制到具有相似圍特征的多個(gè)位置。martMate：當(dāng)設(shè)計(jì)人員拖動(dòng)某個(gè)零部件到能夠與周圍其他部件結(jié)合的地方時(shí)，marte能夠自動(dòng)識別結(jié)合處，并動(dòng)態(tài)生成相應(yīng)的零件與結(jié)合處完美結(jié)合。圖表：ult在云解決方案XIEE中推出設(shè)計(jì)助手gnsint SelectionHelper MateHelper 根據(jù)幾何體的大小、形狀和方向?yàn)橛脩艚ㄗh一系列選擇，圖中黃色部分 識別重復(fù)組件的其他實(shí)例，并將自動(dòng)放置組件，如圖中黃色所示 SketchHelper SmartMate 可識別與周圍幾何圖元相關(guān)的現(xiàn)有草圖幾何圖元，并建議放置草圖圖元的其位置，如圖中紅色圓圈

實(shí)現(xiàn)元件的拖拽和結(jié)合資料來源：Dasslt官網(wǎng)、OLIDWORKSisualize208P3引入了IDenoisr降噪器IDenser由NIDIA和Dassat合作提出基于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能經(jīng)過數(shù)千張圖像和示例項(xiàng)目文件的訓(xùn)練，能夠可視化并消除場景中的噪點(diǎn)并將渲染完成速度提高0倍能夠用于靜止圖像動(dòng)畫-R等場景。圖表：Inoir使用前后對比圖注：左側(cè)為使用前，右側(cè)為使用后資料來源：Dasslt官網(wǎng)、Siemes：業(yè)界首個(gè)I驅(qū)動(dòng)的CD草圖繪制技術(shù)iemens推出業(yè)界首個(gè)人工智能驅(qū)動(dòng)的CD草圖繪制技術(shù)。在當(dāng)前的設(shè)計(jì)環(huán)境中，大多數(shù)概念草圖是在CD軟件之外進(jìn)行的因?yàn)橛脩舯仨氼A(yù)先決定并構(gòu)建到草圖中的規(guī)則和系級別0年6月emns推出的NXketch軟件基于人工智能即時(shí)的進(jìn)行關(guān)系推斷，用戶將要拖動(dòng)或修改的內(nèi)容，并根據(jù)周圍的幾何圖形識別幾何關(guān)系，支持用戶在沒有預(yù)定義參數(shù)、設(shè)計(jì)意圖和關(guān)系的情況下進(jìn)行草圖繪制，擺脫紙質(zhì)手繪草圖。該技術(shù)在概念設(shè)計(jì)草圖繪制方面提供了極大的靈活性，能夠處理導(dǎo)入的數(shù)據(jù)，并對舊數(shù)據(jù)進(jìn)行快速迭代，實(shí)現(xiàn)單個(gè)草圖中處理數(shù)萬條曲線。圖表：Simns推出的I驅(qū)動(dòng)CD草圖繪制技術(shù)SketchSketch（草圖）功能：在當(dāng)前應(yīng)用中創(chuàng)建草圖。利用DiretSketch工具來添加曲線、維度、約束等。資料來源：Siems官網(wǎng)、iemens在新版NX軟件中利用了人工智能和高級仿真功能等先進(jìn)技術(shù)。X是emes的高端CD軟件也是Xcerator軟件和服務(wù)產(chǎn)品組合的一部分2年0月iemes在發(fā)布的NX中引入人工智能和高級仿真功能等先進(jìn)技術(shù)基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在選擇相似命令中利用形狀識別來快速識別幾何相似的組件此外X語音命令輔助允許用戶調(diào)用命令導(dǎo)航多級菜單和操作甚至通過教給系統(tǒng)單詞或短語來讓系統(tǒng)執(zhí)行常見任務(wù)。例如詢問N“Haeedonesometnglkethsbfore?NX將使用emes的Geus技術(shù)實(shí)現(xiàn)形狀搜索。圖表：X軟件中利用了人工智能和高仿真功能資料來源：Siems官網(wǎng)、PT：引入I驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)TC通過I驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)提高工程生產(chǎn)力TC借助I驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件使得工程師可以交互式地指定要求和目標(biāo)，包括首選材料、制造工藝等，創(chuàng)成式引擎將自主創(chuàng)建最佳設(shè)計(jì)。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于：）允許用戶在短時(shí)間內(nèi)探索許多設(shè)計(jì)備選方案；通過考慮材料制造工藝和性能要求等多種因素創(chuàng)成式設(shè)計(jì)可以幫助用戶創(chuàng)建針對特定目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計(jì)可以通過自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程和快速探索許多設(shè)計(jì)備選方案來大大減少設(shè)計(jì)產(chǎn)品或組件所需的時(shí)間。圖表：使用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)辦公椅支架注：使用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)辦公椅支架之前（左）和之后（中）對比。最右邊為將零件組裝起來的示意圖資料來源：PTC官網(wǎng)、TC的Cro集成了創(chuàng)成式拓?fù)鋬?yōu)化擴(kuò)展和基于云的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)擴(kuò)展。創(chuàng)成式拓?fù)鋬?yōu)化擴(kuò)展（GeerateooogyOptmation，GO）能夠快速探索創(chuàng)新設(shè)計(jì)選項(xiàng)，從而減少開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用；基于云的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)擴(kuò)展（GeeratieDesgnxteson，GDX）能夠使用不同的材料和制造方案同時(shí)創(chuàng)建多個(gè)設(shè)計(jì)并突出顯示更好的選項(xiàng)供用戶查看比較GO和GX，前者更適合針對特定材料和制造設(shè)計(jì)流程優(yōu)化模型，后者更適合快速開發(fā)和并行比較多個(gè)方案。圖表：ro集成了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)功能eneratieDesig（創(chuàng)成設(shè)）能欄資料來源：PTC官網(wǎng)、nss：基于I的流體求解器和數(shù)字孿生ctivationNet或?qū)⒈徽系浇Y(jié)構(gòu)和流體求解器中以提高接觸的D表面質(zhì)量2年5月nss團(tuán)隊(duì)提出了基于D卷積神經(jīng)網(wǎng)（CNN的新架構(gòu)—ctatonNetctvatonNet算法為產(chǎn)品模型中的每對D表面接（sufacecotact計(jì)算1到0之間的分?jǐn)?shù)得分0及以上的表面相互作用模型為可信任結(jié)果，可以用來進(jìn)行準(zhǔn)確的仿真；得分0以下相互作用模型可以直接刪除得分2-0的相互作用模型應(yīng)進(jìn)行復(fù)查或重塑在通過nss軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的測試后，據(jù)nss信息，ctatonNet算法或?qū)⒈徽系浇Y(jié)構(gòu)和流體求解器中，以提高接觸D表面的質(zhì)量。圖表：ciiont算法能夠準(zhǔn)確評估各類表面接觸建模質(zhì)量資料來源：Ass官網(wǎng)、nsys的winBuilder軟件幫助創(chuàng)建設(shè)備或流程的數(shù)字孿生，以使用I實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。Mcrosoftrojectonsai通過圖形連接已經(jīng)編程并用于執(zhí)行某些I功能的軟件模塊，幫助工程師在不使用數(shù)據(jù)科學(xué)的情況下創(chuàng)建人工智能自動(dòng)化。但是，僅在物理世界進(jìn)行訓(xùn)練成本過高。因此，Mcrosoftrojectonsai與nssinBuidr合作，通過同時(shí)運(yùn)行機(jī)器或應(yīng)用程序的數(shù)百個(gè)虛擬模型，并將數(shù)字孿生生成的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行優(yōu)化，大大降低了訓(xùn)練時(shí)間和成本。此外，虛擬模型還支持工程師引入極端情況，提高訓(xùn)練性能。圖表：人工智能在混合數(shù)字孿生中發(fā)揮關(guān)鍵作用系統(tǒng)模型人系統(tǒng)模型人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)混合數(shù)字孿生數(shù)據(jù)規(guī)模運(yùn)行時(shí)間3模型3幾何學(xué)資料來源：Ass官網(wǎng)、atGPT對工業(yè)軟件的影響探討除了使用ChatGT生成代碼來輔助開發(fā)者開發(fā)外，hatGT還可能在其他方面對工業(yè)軟件產(chǎn)生影響。信息搜索與歸納類于微軟新n內(nèi)嵌或集成在工業(yè)軟件中實(shí)現(xiàn)快速在海量的網(wǎng)上數(shù)據(jù)中搜索到用戶感興趣的信息，并進(jìn)行歸納整理，而不需要依賴用戶的搜索技巧、知識儲備、文檔整理、外語等其他方面。軟件需求分析和設(shè)計(jì)用戶輸入需求信息ChaGT能夠生成UML組件（構(gòu)件圖，用來描述在軟件系統(tǒng)中遵從并實(shí)現(xiàn)一組接口的物理的、可替換的軟件模塊。此外，在規(guī)范軟件分析和流程中能夠幫助開發(fā)人員完成文檔工作在軟件設(shè)計(jì)階段利用ChaGT獲得接口定義，模塊劃分，技術(shù)選型等知識和幫助。優(yōu)化工業(yè)軟件設(shè)計(jì)和研發(fā)參數(shù)。利用ChaGT的大模型技術(shù)，添加少量的工業(yè)軟件設(shè)計(jì)和研發(fā)參數(shù)信息作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，遷移訓(xùn)練出針對性的小模型，節(jié)約算力資源、實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化、提高優(yōu)化效率。更智能“opilo助手借鑒微軟Ofce5和Copiot經(jīng)驗(yàn)工業(yè)軟件也可以訓(xùn)練出更智能的軟件助手，讓用戶通過自然語言的形式，指導(dǎo)軟件進(jìn)行相關(guān)操作和設(shè)計(jì)，并能夠針對當(dāng)前的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行提煉和分析，并預(yù)測用戶的下一步指令等。相關(guān)標(biāo)的從I技術(shù)發(fā)展來看技術(shù)的變現(xiàn)都