جامعة تشجيانغ الصينية تطرح وكيلاً ذكياً للنمذجة متعددة الوسائط في التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) باسم CADDesigner

أخبار ar.wedoany.com، طرح فريق البروفيسور دو بنغ، التابع للمختبر الرئيسي للتصميم بمساعدة الحاسوب وأنظمة الرسوميات (التابع للدولة) بجامعة تشجيانغ، وكيلاً ذكياً للنمذجة في التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) يدعم الإدخال متعدد الوسائط، أُطلق عليه اسم CADDesigner. يهدف هذا الوكيل الذكي إلى دمج النماذج الكبيرة والوكلاء الأذكياء مع المحركات الهندسية التقليدية بشكل عميق من خلال بناء طبقة وسيطة، مما يساعد مصممي CAD على تحسين قدراتهم في تصميم النماذج ورفع كفاءة الإنتاج.

في مرحلة التصميم المفاهيمي للمنتج، غالباً ما يواجه تصميم نماذج CAD مشاكل تتعلق بعدم اكتمال المتطلبات وتجريدها، حيث يحتاج المصممون إلى تحويل الأفكار الأولية تدريجياً إلى نماذج بارامترية دقيقة. على الرغم من أن برامج CAD التقليدية مثل SolidWorks وCATIA تتمتع بقدرات وظيفية قوية، إلا أنها تتطلب خبرة عالية من المصممين، مما يحد من كفاءة التصميم. في السنوات الأخيرة، تم إحراز تقدم في مسار استخدام نماذج اللغة الكبيرة لتوليد أكواد نمذجة CAD، إلا أن الضبط الدقيق للنماذج الكبيرة مفتوحة المصدر يتطلب عادةً موارد ضخمة من وحدات معالجة الرسوميات (GPU)، كما أن ندرة تسلسلات نمذجة CAD عالية الجودة تحد من تنوع وجودة الأكواد المولدة.

على مستوى التفاعل، يدعم CADDesigner الإدخال المتزامن للأوصاف النصية والرسومات التخطيطية. أما على مستوى تصميم واجهة برمجة التطبيقات (API)، فيؤكد هذا الوكيل الذكي على الاتساق، مما يمكنه من توليد أكواد نمذجة CAD تتطابق بدقة مع نية المستخدم في التصميم. يقتصر نظام القيود الخاص به على تعريف القواعد فقط، دون المشاركة المباشرة في الحسابات الهندسية، مما يقلل بشكل فعال من مخاطر الأخطاء الناتجة عن العمليات الحسابية المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ CADDesigner تمكين نماذج اللغة الكبيرة من تعلم إلصاق "بطاقات هوية" تحمل معاني وظيفية للأجزاء الهندسية الرئيسية، وذلك لحل مشكلة "صعوبة العثور على الكائنات" التي طالما واجهها القطاع في البرمجة (Coding).

حالياً، تم نشر نتائج البحث ذات الصلة في مجلة "Computer Aided Design" (التصميم بمساعدة الحاسوب)، وهي مجلة رائدة في مجال التصميم بمساعدة الحاسوب والرسوميات.

اقترح فريق CADDesigner نموذجاً جديداً لبرمجة نمذجة CAD متوافقاً مع النماذج الكبيرة، أُطلق عليه اسم "النموذج الأمرّي السياقي الصريح" (Explicit Context Imperative Paradigm، اختصاراً ECIP). يوفر هذا النموذج إجراءات تشغيل موحدة لنماذج اللغة الكبيرة (LLM)، مما يقلل من التخمين والأخطاء عند توليد أكواد نمذجة CAD، ويحول نية التصميم بشكل مستقر إلى نتائج نمذجة هندسية موثوقة. يعتمد ECIP في تصميم واجهة برمجة التطبيقات (API) على بنية استدعاء أمرية صريحة، مع التركيز على اتساق بناء الجملة والمعاملات والسلوك، حيث تتشابه جميع واجهات API في البنية وتوحّد في الاستخدام.

في نظام القيود، يؤكد ECIP على مبدأ "قل فقط ما تريد، ولا تقل كيف تفعله"، مما يسمح للنموذج بوصف "النتيجة المرغوبة" فقط، دون الحاجة لحساب "كيفية القيام بذلك تحديداً". يعمل النموذج كـ "قائد" يطرح متطلبات مثل "يجب أن يلتصق هذان الجزءان ببعضهما"، متجنباً بذلك الحسابات المعقدة للإحداثيات والاتجاهات والمواقع المكانية. لحل مشكلة "صعوبة العثور على الكائنات" المزمنة في "النمذجة باستخدام الأكواد"، يتبنى ECIP آلية "إلصاق البطاقات + النقل التلقائي"، مما يسمح للنموذج بإلصاق "بطاقات هوية" تحمل معاني وظيفية للأجزاء الرئيسية، مثل "القاعدة" أو "فتحة التثبيت". تنتقل هذه "البطاقات" تلقائياً مع عملية النمذجة، ويمكن للنماذج اللاحقة البحث عن الأجزاء باستخدام الأسماء الوظيفية.

في آلية التغذية الراجعة، تم تحسين ECIP خصيصاً لنماذج اللغة الكبيرة. عند ظهور رسالة خطأ، لا يخبر ECIP النموذج بـ "أين فشل" فحسب، بل يوفر أيضاً موقع الخطأ ونوعه وأسبابه الشائعة واقتراحات الإصلاح. يقدم الفريق أيضاً مجموعة من أدوات الأتمتة النصية لإجراء فحوصات التداخل الميكانيكي على نتائج النمذجة، وإنشاء تقارير فحص مناسبة للقراءة البشرية والتحليل الآلي، مما يساعد نماذج اللغة الكبيرة على إجراء التصحيح الذاتي والتحسين التكراري.

يوفر CADDesigner واجهات SDK أكثر ملاءمة للنماذج الكبيرة: يقتصر دور النموذج على فهم المتطلبات وتنظيم الهيكل والتعبير عن نية التصميم، بينما تتولى SDK مهام الحسابات الهندسية وتنفيذ القيود واختيار الكائنات وتشخيص الأخطاء وفحص النتائج. يكسر هذا الوكيل الذكي الحاجز بين اللغة الطبيعية والهندسة الدقيقة، مما يدفع النماذج الكبيرة من مجرد مساعدات محادثة إلى أدوات إنتاجية في التصميم، ويفتح مساراً تقنياً جديداً للتعاون المستقبلي بين الإنسان والآلة والتصميم البارامتري القائم على النية.