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Como estudiante del MIT, Jana Saadi necesitaba encontrar una manera de satisfacer las demandas de su clase de artes liberales. No sabía que su decisión tendría un gran impacto en su carrera académica.
Por capricho, Saadi se unió a un amigo en una clase ofrecida por el D-Lab del MIT, un programa basado en proyectos destinado a ayudar a las comunidades pobres de todo el mundo. El curso estaba destinado a ser un curso breve de una sola vez, pero Saadi se enamoró de la misión y la filosofía de diseño de D-Lab y se quedó con él durante el resto de sus estudios universitarios.
En D-Lab, “no creas productos hacia personas; Tu creas productos Con gente”, dice ella. La experiencia de Saadi con D-Lab despertó su interés en el proceso detrás del diseño de productos. Ahora está haciendo su doctorado en ingeniería mecánica en el MIT, investigando cómo la inteligencia artificial puede ayudar a los ingenieros mecánicos a diseñar productos.
El camino de Saadi hacia la ingeniería comenzó a una edad temprana. Creció en Nueva Jersey con ingenieros como padres. «A mi papá le gustan los proyectos de bricolaje y siempre me encontré ayudándolo en la casa», dice ella. A Saadi le encantaba practicar sus habilidades creativas para resolver problemas, incluso en tareas pequeñas como arreglar la tapa de una olla que no encajaba bien.
Dada su educación, no fue una sorpresa que Saadi obtuviera una licenciatura y una maestría en ingeniería mecánica del MIT, con especialización en diseño de productos. Pero no siempre estaba segura de obtener un doctorado. «Curiosamente, escribir mi tesis de maestría y ver cómo encajaba todo me convenció de continuar con mi doctorado», dice.
Ahora Saadi trabaja para mejorar el proceso de diseño de productos mediante la evaluación de herramientas de diseño por computadora, la investigación de nuevas aplicaciones y el desarrollo de planes de estudio. Incluso volvió a colaborar con el D-Lab para parte de su investigación. Saadi está siendo asesorado actualmente por Maria Yang, profesora de ingeniería mecánica en el MIT y directora académica de la facultad D-Lab del MIT.
Comprender el papel de la inteligencia artificial en el diseño de productos.
Al diseñar productos, los ingenieros mecánicos hacen malabares con múltiples objetivos a la vez. Debe hacer que los productos sean fáciles de usar y estéticamente agradables para el usuario. Pero también deben considerar el resultado final de su negocio y fabricar productos que sean baratos y fáciles de fabricar.
Para agilizar el proceso de diseño, los ingenieros a veces recurren a herramientas de inteligencia artificial para ayudar a generar nuevos diseños. También conocidas como herramientas de diseño generativo, estas herramientas se usan comúnmente en las industrias automotriz, aeroespacial y arquitectónica. Pero el impacto que estas herramientas tienen en el proceso de diseño de productos no está claro, dice Saadi, lo que dificulta que los ingenieros sepan cómo usarlas mejor.
Para brindar claridad, Saadi examina cómo los ingenieros usan las herramientas de diseño generativo en el proceso de diseño. Hasta ahora, ha descubierto que estas herramientas pueden transformar fundamentalmente los enfoques de diseño a través de un proceso de diseño de «inteligencia híbrida». Con estas herramientas, los ingenieros primero crean una lista de limitaciones técnicas para un producto sin preocuparse por su apariencia. Por ejemplo, puede enumerar dónde se necesitan tornillos, pero no especificar cómo se mantienen en su lugar. Luego introducen las restricciones en una herramienta de diseño generativo, que genera un diseño de producto correspondiente. Luego, los ingenieros pueden cambiar y evaluar el producto para otros objetivos, p. B. si es fácil de usar o de fabricar. Si no están satisfechos con el producto, pueden modificar las restricciones o agregar otras nuevas y ejecutarlas nuevamente a través de la herramienta.
A través de este proceso, los ingenieros pueden reducir su enfoque para «comprender el problema de diseño y qué factores están impulsando el diseño», dice Saadi. Las herramientas de diseño generativo también permiten a los ingenieros iterar diseños más rápido, lo que estimula el proceso creativo a medida que los ingenieros prueban nuevas ideas con menos esfuerzo.
Las herramientas de diseño generativo también pueden «cambiar el proceso de diseño» al permitir diseños más complejos, dice Saadi. Por ejemplo, en lugar de usar estructuras con formas simples como barras rectangulares o soportes triangulares, los diseños pueden tener un aspecto “orgánico”, asemejándose a los patrones irregulares del coral o las raíces retorcidas de los árboles.
Antes de este proyecto, Saadi tenía poca experiencia en el uso de herramientas informáticas en el proceso de diseño de productos. Pero «me dio una ventaja», dice, al abordar el proceso con ojos nuevos y hacer preguntas sobre las prácticas de diseño que generalmente se dan por sentadas. Ahora Saadi analiza cómo los ingenieros y las herramientas se influyen mutuamente en el proceso de diseño. Ella espera usar su investigación para brindar orientación sobre cómo las herramientas de diseño generativo pueden fomentar diseños más creativos.
Diseño de rebaños con comunidades ugandesas
Saadi está ampliando el alcance del diseño asistido por computadora al analizar una nueva aplicación: estufas para áreas de bajos ingresos como Uganda. Para este proyecto, colabora con Yang, Dan Sweeney del D-Lab del MIT y Sili Deng, profesora de ingeniería mecánica del MIT.
Las estufas asequibles en áreas de bajos ingresos a menudo liberan emisiones nocivas que no solo contribuyen al cambio climático, sino que también plantean riesgos para la salud. Para reducir este impacto, Saadi y sus colaboradores están desarrollando una estufa que utiliza energía limpia sin dejar de ser asequible.
En el espíritu de D-Lab, Saadi trabaja con los ugandeses para personalizar la estufa según sus necesidades. Originalmente había planeado visitar Uganda y entrevistar a personas allí. Pero luego sucedió la pandemia de Covid-19.
«Tuvimos que hacer todo de forma virtual, lo que supuso sus propios desafíos para Uganda», dice. Muchos ugandeses carecen de acceso a Internet, lo que elimina la oportunidad de realizar encuestas en línea o entrevistas virtuales. Saadi terminó trabajando en estrecha colaboración con un socio comunitario en Uganda llamado Tecnologías Apropiadas de Ahorro de Energía (AEST) para recopilar los pensamientos de las personas. AEST reunió un equipo en el sitio para realizar entrevistas cara a cara utilizando encuestas en papel. Y Saadi consultó con los fundadores de AEST, Acuku Helen Ekolu y Betty Ikalany, para asegurarse de que la encuesta fuera culturalmente apropiada y comprensible.
Afortunadamente, lo que comenzó como una tosca solución práctica resultó ser una bendición. Las encuestas que realizó Saadi eran de opción múltiple, pero las personas a menudo explicaban su razonamiento a los entrevistadores, brindando información valiosa que se habría perdido en una encuesta en línea. En total, el equipo realizó alrededor de 100 encuestas. «Me gustó este formato mixto de encuesta y entrevista», dice. “Mucha riqueza vino a través de [the survey responses].»
Ahora, Saadi está traduciendo las respuestas en requisitos de diseño numérico para los ingenieros, incluida ella misma. Por ejemplo, «los usuarios dirán: ‘Quiero poder llevar mi estufa adentro, afuera'», lo que significa que el peso es importante para ellos, dice. . Saadi luego tiene que determinar un peso ideal para la estufa e incluir ese número en los requisitos técnicos.
Una vez que haya cumplido con todos los requisitos, el equipo puede comenzar a diseñar la estufa. La cocina se basará en la cocina Makaa, una cocina portátil y de bajo consumo desarrollada por AEST. Con el nuevo diseño de la estufa, el equipo del MIT tiene como objetivo mejorar su rendimiento para cocinar los alimentos más rápido, una solicitud común de los usuarios, y al mismo tiempo es asequible, dice Saadi. Para diseñar la nueva estufa, el equipo del MIT planea usar una herramienta de diseño generativo, haciendo de este proyecto uno de los primeros usos del diseño asistido por computadora para estufas.
Reformar el currículo de diseño para que sea más inclusivo
Saadi también está trabajando para mejorar el proceso de diseño de productos a través del desarrollo del currículo. Recientemente se unió al Design Justice Project del MIT, cuyo objetivo es garantizar que los estudiantes aprendan a diseñar de manera inclusiva para sus usuarios. «La educación educa a los diseñadores del futuro, por lo que debes asegurarte de enseñarles a diseñar de manera equitativa», dice Saadi. El proyecto consta de un equipo de estudiantes de pregrado y posgrado, posdoctorados y personal docente en campos de ingeniería y no relacionados con la ingeniería.
Saadi ayuda al equipo a desarrollar encuestas de maestros para determinar si y cómo han cambiado su currículo de diseño a lo largo del tiempo para incorporar los principios de Diversidad, Equidad e Inclusión (DEI). Con base en los resultados de la encuesta, el equipo desarrollará sugerencias concretas para los educadores sobre cómo integrar aún más los principios DEI en su plan de estudios. Por ejemplo, una recomendación podría ser que los maestros proporcionen a los estudiantes una lista de verificación de consideraciones de diseño inclusivo, dice Saadi.
Para generar más ideas y expandir esta conversación a una comunidad más grande, Saadi está ayudando al equipo a organizar una cumbre de dos días para personas que trabajan en la educación en diseño, incluidos educadores del MIT y otras instituciones. En la cumbre, los asistentes discutirán el futuro de la educación en diseño y generarán ideas sobre cómo traducir los principios DEI del aula a las prácticas de la industria. Conocida como Design Justice Pedagogy Summit, la cumbre se llevará a cabo a fines de este mes, del 24 al 26 de agosto.
«Como puede ver, disfruto esta parte de mi doctorado en la que tengo tiempo para diversificar mi investigación», dice Saadi. Pero en su esencia «es mi enfoque de investigación [understanding] Las personas y el proceso. Hay muchas preguntas interesantes que hacer”.
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