先进材料正不断展现新的特性，如更高强度和超轻，而增材制造和其他新技术正不断提升将创新材料应用到新结构的能力，过去要实现这个往往成本很高或者是不可能。
常规设计技术、表述和算法受到过时的材料特性和制造方法假设的制约，因此，今天的设计技术不能充分利用先进的制造能力和材料革新所带来的物理细节和复杂性提升。
为实现此项改进，DARPA宣布了变革设计（TRAnsformativeDESign，简称TRADES）项目，TRADES是一项基础研究工作，将开发新的数学理论和算法，以充分利用新材料和制造方法所带来的无限的设计空间。
DARPA项目经理JanVandenbrande称，今天的先进材料和制造方法使结构与功能的复杂程度更高，超过了我们同时优化所有变量的能力，我们已接近计算机辅助设计工具和过程能处理的极限，需要创新的新工具，能从设计人员处提取需求并提出创新的概念、形状和结构，而现在我们最好的设计程序是无法完成的。
例如，设计一种部件的物理和功能特性会发生显著变化的结构，如相控阵雷达、飞机蒙皮等，利用已有设计工具其过程是非常繁琐的。通常有关部件是单独设计，之后再联接在一起。
TRADES期望提出更简洁和统一的设计，如可能将雷达直接嵌入到飞行器蒙皮内，进而降低未来军用武器的成本、减小尺寸和重量。
类似的已有设计工具不能完全利用先进材料的独特的特性和工艺需求，如碳纤维复合材料具有其自身独特的定型需求。设计过程不考虑这些要求将导致制造困难和缺陷，极端情况下需要人工操作。如果设计人员能够利用能考虑到先进材料的特性和制造与工艺要求的有关工具，这些问题将显著减少甚至消除。
Vandenbrande说，现在大部分的设计是基于有用但却是过时的理念进行再设计，例如现在飞机机身的制造设计是基于翼梁和翼肋概念，这可以追溯到4千年前的设计理念，TRADES可能会摈弃这些历史悠久的设计理念。
DARPA有意接收来来自各种技术领域有关未来设计工具的创新概念，超越经典的计算机辅助设计和物理建模，更多兴趣领域包括动画、材料科学、应用数学、数据分析与人工智能。（中国航空工业发展研究中心蔚蓝）
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