อัลกอริธึมใหม่ทำให้กระบวนการที่ซับซ้อนและน่าหงุดหงิดเป็นไปโดยอัตโนมัติในการค้นหาลำดับขั้นตอนในรูปแบบการควิลท์ขั้นสูง

ซึ่งช่วยให้นักควิลท์มุ่งเน้นไปที่การออกแบบและความคิดสร้างสรรค์แทน

Mackenzie Leake นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ทำงานควิลท์มาตั้งแต่อายุ 10 ขวบ แต่เธอไม่เคยคิดเลยว่างานฝีมือนี้จะเป็นจุดสนใจของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเธอ รวมอยู่ในงานนั้นคือซอฟต์แวร์ต้นแบบใหม่ที่สามารถอำนวยความสะดวกในการทำลวดลายสำหรับรูปแบบการควิลท์ที่เรียกว่าการเย็บกระดาษรองพื้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้แผ่นรองที่ทำจากกระดาษรองพื้นเพื่อจัดวางและเย็บแบบควิลท์

การพัฒนารูปแบบผ้าห่มชิ้นกระดาษรองพื้นซึ่งมีลักษณะคล้ายกับ to ระบายสีตามตัวเลข เค้าร่าง—มักจะไม่เข้าใจง่าย มีแนวทางที่เป็นทางการบางประการสำหรับการทำลวดลายและแนวทางที่มีอยู่ไม่เพียงพอที่จะรับรองผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จ

“การควิลท์มีประเพณีอันยาวนานนี้ และผู้คนต่างก็สร้างมรดกตกทอดอันเป็นส่วนตัวและหวงแหนเหล่านี้ แต่การควิลท์ชิ้นกระดาษมักต้องการให้ผู้คนทำงานจากลวดลายที่คนอื่นออกแบบ” ลีค สมาชิกของแล็บของ Maneesh Agrawala ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์และผู้อำนวยการกล่าว ของ Brown Institute for Media Innovation ที่สแตนฟอร์ด

“ดังนั้นเราจึงต้องการสร้างเครื่องมือดิจิทัลที่ช่วยให้ผู้คนสามารถออกแบบรูปแบบที่พวกเขาต้องการออกแบบโดยไม่ต้องนึกถึงรูปทรงเรขาคณิต การจัดลำดับ และข้อจำกัดทั้งหมด”

แต่ละบล็อกในผ้านวมนี้ได้รับการออกแบบโดยใช้เครื่องมือที่ใช้อัลกอริทึมที่พัฒนาโดยนักวิจัยของ Stanford (เครดิต: Mackenzie Leake)

เคารพในฝีมือ

ในการอธิบายเสน่ห์ของผ้าห่มชิ้นกระดาษ Leake กล่าวถึงความงามที่ทันสมัยและการควบคุมและความแม่นยำในระดับสูง ตะเข็บของผ้านวมถูกเย็บผ่านลวดลายกระดาษ และในขณะที่กระบวนการตะเข็บดำเนินไป ผ้าแต่ละชิ้นจะถูกพลิกกลับเพื่อสร้างการออกแบบขั้นสุดท้าย การกระทำ "เย็บและพลิก" ทั้งหมดนี้หมายความว่าลวดลายจะต้องผลิตอย่างระมัดระวัง

รูปแบบที่ดำเนินการไม่ดีอาจนำไปสู่ชิ้นส่วนหลวม รู ตะเข็บที่ผิดตำแหน่ง และการออกแบบที่ไม่สามารถทำได้ง่ายๆ เมื่อนักควิลท์สร้างการออกแบบการเย็บกระดาษของตนเอง การหาลำดับของตะเข็บอาจใช้เวลานานมาก และยังคงนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่น่าพอใจ

“ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่เรากำลังแก้ไขคือการปล่อยให้ผู้คนมุ่งความสนใจไปที่ ความคิดสร้างสรรค์ ปลดปล่อยพลังงานทางจิตในการค้นหาว่าพวกเขาสามารถใช้เทคนิคนี้ได้หรือไม่” ลีค ผู้เขียนนำของหนังสือพิมพ์กล่าว “สิ่งสำคัญสำหรับฉันคือเราตระหนักและเคารพในวิธีที่ผู้คนชอบสร้าง และเราไม่ได้ทำให้กระบวนการนั้นทำงานอัตโนมัติมากเกินไป”

นี่ไม่ใช่การโจมตีครั้งแรกของ Leake ในการควิลท์โดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ก่อนหน้านี้เธอออกแบบa เครื่องมือ สำหรับงานควิลท์แบบด้นสด ซึ่งเธอนำเสนอในการประชุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ CHI ในเดือนพฤษภาคม

รูปแบบการควิลท์

การพัฒนาอัลกอริธึมที่เป็นหัวใจสำคัญของซอฟต์แวร์ควิลท์ล่าสุดนี้จำเป็นต้องมีพื้นฐานทางทฤษฎีอย่างมาก ด้วยแนวทางที่มีอยู่ไม่กี่ขั้นตอน นักวิจัยต้องได้รับความเข้าใจอย่างเป็นทางการมากขึ้นก่อนว่าอะไรที่ทำให้กระดาษควิลท์สามารถเป็นชิ้นได้ จากนั้นจึงนำมาแสดงทางคณิตศาสตร์

ในที่สุดพวกเขาก็พบสิ่งที่ต้องการในโครงสร้างกราฟที่เรียกว่าไฮเปอร์กราฟ ในขณะที่กราฟที่เรียกว่า "แบบง่าย" สามารถเชื่อมต่อจุดข้อมูลด้วยเส้นเท่านั้น แต่ไฮเปอร์กราฟสามารถรองรับความสัมพันธ์ที่ทับซ้อนกันระหว่างจุดข้อมูลจำนวนมากได้ (แผนภาพเวนน์เป็นประเภทของไฮเปอร์กราฟ) นักวิจัยพบว่าa Belt hold จะเป็นชิ้นกระดาษได้หากสามารถวาดด้วยไฮเปอร์กราฟซึ่งสามารถลบขอบออกได้ทีละครั้งในลำดับเฉพาะ ซึ่งจะสอดคล้องกับวิธีการเย็บตะเข็บในรูปแบบ

ซอฟต์แวร์ต้นแบบอนุญาตให้ผู้ใช้ร่างการออกแบบ และอัลกอริธึมที่ใช้ไฮเปอร์กราฟพื้นฐานจะกำหนดรูปแบบพื้นฐานของกระดาษที่สามารถทำให้เป็นไปได้ หากมี การออกแบบจำนวนมากส่งผลให้มีตัวเลือกรูปแบบที่หลากหลาย และผู้ใช้สามารถปรับร่างของตนได้จนกว่าจะได้รูปแบบที่ต้องการ นักวิจัยหวังว่าจะเผยแพร่ซอฟต์แวร์ของตนในเวอร์ชันสาธารณะในช่วงซัมเมอร์นี้

“ฉันไม่คิดว่าจะเขียนวิทยานิพนธ์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ของฉันเกี่ยวกับงานควิลท์เมื่อเริ่มต้น” ลีคกล่าว “แต่ฉันพบปัญหามากมายเกี่ยวกับการออกแบบ การคำนวณ และงานฝีมือแบบดั้งเดิม จึงมีชิ้นส่วนต่างๆ มากมายที่เราสามารถดึงออกมาและตรวจสอบในพื้นที่นั้นได้”

นักวิจัยจะนำเสนอ กระดาษ ในการประชุมคอมพิวเตอร์กราฟิก SIGGRAPH 2021 ในเดือนสิงหาคม ผู้เขียนร่วมเพิ่มเติมมาจาก University of California, Berkeley และ Cornell University

ที่มา: มหาวิทยาลัย Stanford

เกี่ยวกับผู้เขียน

บทความนี้เดิมปรากฏบน พวกคนชั้นหลัง