Как ИИ и цифровые двойники создали Galaxy Buds4, Watch8 и Ring: взгляд изнутри Samsung

Samsung тихо заменяет один из старейших ритуалов в дизайне продуктов — субъективную оценку посадки на фокус-группах — объективным, управляемым искусственным интеллектом инженерным конвейером. Центр дизайнерских инноваций Samsung (SDIC) в Сан-Франциско построил систему вычислительного проектирования, которая объединяет данные реальных людей, виртуальные цифровые двойники и физическое роботизированное тестирование. Цель — с первого раза создавать носимые устройства, которые подходят большему количеству людей и сидят на них точнее .

Для недавно выпущенных серий Galaxy Buds4, Galaxy Watch8 и Galaxy Ring это означает, что их форма, углы и точки соприкосновения с телом были определены не интуицией дизайнера, а сотнями миллионов анатомических сканов, более чем 10 000 симуляций на продукт и роботизированными стендами, которые физически подтверждают цифровые прогнозы . Вот как работает эта система и что Samsung планирует дальше.

Как работает конвейер вычислительного проектирования

Федерико Касаленьо, глава SDIC, описывает процесс как замкнутый цикл, основанный на трех столпах: реальные люди, цифровые двойники и роботы .

1. 3D- и 4D-сканирование тела. SDIC делает высокоточные анатомические сканы ушей, запястий и пальцев людей из разных уголков мира. «4D»-компонент добавляет элемент времени, фиксируя, как эти части тела деформируются во время движения .
2. Создание цифрового двойника. Эти сканы преобразуются в высокоточные виртуальные анатомические модели, которые служат испытательным полигоном .
3. ИИ-симуляции. На этих цифровых двойниках исследователи запускают тысячи управляемых ИИ симуляций с учетом физических законов, регулируя такие переменные, как угол наклона наушника, расположение датчиков и контактное давление. Для серии Galaxy Buds4 это означало более 10 000 симуляций .
4. Роботизированная перекрестная проверка. Победившие по итогам симуляций варианты физически проверяются с помощью специальных роботизированных испытательных стендов. Это замыкает цикл, превращая традиционно субъективный вопрос «как оно ощущается?» в измеримый инженерный параметр .

Как вычислительный дизайн повлиял на каждое новое устройство

Серия Galaxy Buds4: «лезвиеобразный дизайн» был просчитан, а не просто нарисован

Наушники — это самый подробный пример нового подхода. Samsung проанализировала сотни миллионов данных об ушах — в одном из официальных источников указано более 100 миллионов параметров форм ушей со всего мира — и провела более 10 000 симуляций посадки, чтобы прийти к новой дизайнерской концепции «Buds blade» («лезвие») .

Данные говорили сами за себя: основной корпус наушника нужно было сделать немного меньше, а угол поворота — сместить на несколько градусов. Эти незначительные геометрические изменения привели к значительному выигрышу в стабильности и комфорте при длительном ношении для гораздо более широкой аудитории . Результатом стала ультрасовременная эргономичная посадка, которая остается надежной даже при активном движении. И это утверждение теперь подкреплено объективными данными роботизированных тестов, а не мнением горстки людей .

Серия Galaxy Watch8: точность датчиков зависит от посадки

Для умных часов посадка важна не только для комфорта, она напрямую влияет на точность работы датчиков: измерения пульса, сна, уровня стресса (включая новый датчик ЭКА (электрокожной активности) в Watch8) и отслеживания тренировок .

SDIC применил тот же процесс 4D-сканирования и ИИ-симуляций для оптимизации контакта с запястьем. Данные подтолкнули команду усовершенствовать дизайн амортизирующей подушки во всей линейке Watch8. Ключевым конструктивным решением стало внедрение Dynamic Lug System (системы динамических креплений), впервые представленной на Galaxy Watch Ultra, на всех моделях Watch8, чтобы минимизировать зазор между корпусом часов и запястьем и улучшить стабильность считывания показаний датчиков .

Galaxy Ring: универсальная посадка для миллионов пальцев

Кольца изначально сложны в проектировании, поскольку один жесткий предмет должен обеспечивать точный контакт датчиков с пальцами самых разных форм. Теперь система вычислительного проектирования Samsung создает цифровые двойники пальцев пользователей, чтобы оптимизировать размеры кольца, его внутреннюю кривизну и расположение датчика PPG (фотоплетизмограммы) для круглосуточного мониторинга здоровья .

Цель состоит в том, чтобы такие биометрические измерения, как частота сердечных сокращений и фазы сна, оставались точными для как можно более широкого спектра анатомических форм пальцев, не требуя от пользователя становиться экспертом по подбору колец .

Что дальше: новые носимые устройства и ИИ-фабрики

Взгляд Касаленьо на будущее, высказанный в официальном интервью Samsung, указывает на три конкретных направления .

• Самоусиливающееся преимущество в данных. По мере роста собственной анатомической базы данных Samsung, ее специализированные ИИ-инструменты будут обеспечивать более точные симуляции и более глубокие инсайты, потенциально увеличивая ее отрыв от конкурентов, опирающихся на меньшие или менее разнообразные выборки данных .
• Совершенно новые категории носимых устройств. Касаленьо заявил, что расширение этой методологии может «привести к экспоненциальным инновациям, которые откроют совершенно новую категорию носимых устройств, способных переопределить границы пользовательского опыта» . Он не уточнил форм-фактор, но инфраструктура — объективные данные о посадке на уши, запястья и пальцы — уже создана.
• От лаборатории к заводу. Отдельно Samsung объявила о плане к 2030 году превратить все свои мировые производства в полностью управляемые ИИ фабрики, где симуляции на основе цифровых двойников будут интегрированы во всю производственную цепочку . Это означает, что та же методология цифрового двойника, которая сегодня проектирует Galaxy Buds, в будущем будет управлять их производством на конвейере.

Команда SDIC также подтвердила, что активно внедряет инновации в процесс дизайна, основанный на накопленных данных и специализированном ИИ, с целью создания носимых продуктов, которые более глубоко, чем сейчас, объединяют эргономику и искусственный интеллект . На данный момент Galaxy Buds4, Watch8 и Ring являются первым материальным доказательством того, что субъективные методы оценки посадки уступают место объективному, проверенному ИИ стандарту.