PHOTOGRAPH BY ANDY BARTER

まるでサンゴのようなこの物体は、脊椎インプラントである。カリフォルニアの医療機器会社NuVasiveが開発したもので、チタン製で、脊椎骨の隙間にぴったりフィットする。ヒトの骨の多孔構造と強度を模倣していて、脊椎手術後の骨の成長を促進する機能をもつ。

脊椎手術では普通、強化プラスティック製のインプラントが使用される。金属よりも柔軟で多孔質であるためだ。だが、NuVasiveの研究からわかったのは、適切にデザインすれば、ヒトの骨に近い構造と強度を備えたインプラントをチタンでつくれることである。しかも、その強度はプラスティックよりも上だ。

だが、どうやって多孔構造と強度を両立させたのだろう？ その鍵は、コンピューターにデザインを任せることにあった。

このプロセスは「ジェネラティヴ（生成的）デザイン［日本語版記事］」と呼ばれる。NuVasiveは、ソフトウェアにいくつかの制約条件（たとえばインプラントの重量や孔の密度）を設定。あとはアルゴリズムが、条件に見合った結果を算出した。

人は、モノの見た目がどうあるべきかという先入観をもっているが、コンピューターにはそれがない。だからこそ、独創的なアイディアを出すことができるのだ。

コンピューターが生み出したデザイン

インプラントの制作に使われたプログラム「Dreamcatcher」を設計したAutodeskのジェフ・コワルスキー最高技術責任者（CTO）は、「問題を設定すれば、あとはコンピューターが可能性のある答えを山ほど生み出してくれます」と語る。「人間がひとつのデザインを考える間に、Dreamcatcherはすべての設計図を描きあげるのです」

人間のデザイナーが最適なモデルを選択し、NuVasiveは3Dプリンターでインプラントを制作した。コンピューターが生み出した格子状の非対称デザインは、頑丈で、X線によって確認しやすく、しかも軽量なチタンで実現可能だとわかった。

NuVasiveの開発エンジニア、ジェシー・アンガーは「インプラントにどれだけの負荷をかけるかを人間が決めると、格子の厚みはその負荷に合わせて変化します。これにより、最小限の材料で必要な強度を実現できるのです」と述べる。

現在のところ、インプラントはワンサイズのみだ。だが、3Dプリントの工程を効率化することで、いずれは患者ごとの体格や骨密度に合わせたオーダーメイドのインプラントをつくれるようになるだろう。

NuVasiveの製品開発ディレクター、ジェレミー・マリクは、これにより脊椎インプラント手術の大きな課題を克服できるだろうと述べる。その課題とは、骨とインプラントをうまく癒合させることで、失敗した場合は再手術が必要になることだ。「インプラントが負荷を肩代わりするようにデザインすることで、理論的には骨を順調に成長させ、成長が早められる可能性もあります」と、彼は言う。

加速する「ジェネラティヴデザイン」の応用

ジェネラティヴデザインの応用は、業種を超えて広がりつつある。タイヤメーカーのミシュランは、オンデマンドで3Dプリントするトレッドのコンセプトを開発した。路面が乾いていても、濡れていても、凍結していても、どんな条件にも対応できるのが売りだ。

また、スイスの建築設計事務所であるヘルツォーク＆ド・ムーロンは、ドイツのハンブルクにあるコンサートホール「エルプフィルハーモニー」の音響空間の最適化に、ジェネラティヴデザインを利用した。だが、こうしたプロジェクトは高価で、一度きりのことが多い。ジェネラティヴデザインの最終目標は、各個人専用につくられる製品やデヴァイスだ。

3Dプリント技術のパイオニアであるフランシス・ビトンティは、現状を次のように簡潔に説明する。「個人の活動に完璧にフィットするモノは存在しません。せいぜい平均的な活動の8割をカヴァーするにすぎません。いまわれわれにできるのは、デザインに柔軟性をもたせることです」

ニューヨークにあるビトンティのスタジオでは、ジェネラティヴデザインを用いて複雑な幾何学図形をあしらったファッションアイテムを製作している。だが、初期の委託製品のひとつは、脊柱側彎患者のためのギプスだった。ジェネラティヴデザインのおかげで、個々の患者の背骨にフィットし、しかも材料の量を従来品から75％パーセントも削減することができた。

マス・カスタマイゼーションが実現可能に

「このようなギプスは従来の測定ではつくれません。矯正技師の職場は木工所のようなもので、まるで中世です」と、ビトンティは言う。「いまや、マス・カスタマイゼーションが実現可能なのです」

ビトンティの考えでは、いずれ顧客には、ソフトウェアサーヴィスで一般的なような、ブランド商品をサブスクリプションで購入する選択肢が与えられる。例えば、スポーツウェアブランドに会員登録しておけば、顧客の運動習慣についての情報がブランドに提供され、トレーニングシューズの買い替え時には、その人のランニング習慣に合わせたり、もっと運動を促すようにカスタマイズされたりした新品が届く、といった具合だ。

人間のデザイナーにとって、これは仕事の質的変化を意味する。これまで彼らはクリエイターだったが、今後は「キュレーター」になる必要がある。つまり、アルゴリズムを駆使してデザイン上の問題にカスタマイズされたソリューションを見つけるのだ。

デザイナーの役割についてビトンティは、「多義性の創造者から、応答性と適応性を備えたシステムやアルゴリズムを設計する者へと変わるでしょう」と述べた。「それこそが、ジェネラティヴデザインの目標です」