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中國工程院院士唐志共:AI破解傳統(tǒng)氣動外形設計難題 實現(xiàn)高效多樣化創(chuàng)新

2024/03/26 12:03      C114通信網


  (趙婷婷)日前,在“N思人工智能框架峰會2024”上,中國科學院院士、中國空氣動力學會理事長唐志共表示,近年來,隨著人工智能技術的高速發(fā)展,人工智能與科學計算的融合不斷迸發(fā)出新的火花,形成AI的新范式。這種范式以物理驅動、物理+數(shù)據融合驅動、及數(shù)據驅動為特征,涌現(xiàn)出大量的高價值研究成果和應用成果,有力推動了空氣動力學的研究和發(fā)展,也催生了智能空氣動力學這一新興交叉學科。

  智能空氣動力學是運用智能科學方法和范式開展空氣運用學研究,解決空氣動力學的新型學科交叉問題。主要研究范疇包括機理分析、智能控制、智能設計、智能飛行等。經過國內外專家學者共同努力,目前智能空氣動力學已在研究方法、流場預測、模型構建等領域取得了重要進展。

  唐志共指出,在飛行器氣動外形設計上,傳統(tǒng)方法強烈依靠專家經驗,僅能針對特性構形,進行迭代優(yōu)化設計,存在初始方案提出難、參數(shù)化設計局限多、及氣動設計耗時長等問題。AI的出現(xiàn)為氣動設計帶來了新的機遇,通過AI模型的高效、多樣化并行能力,為氣動外形方案設計提供了快速多樣化靈活生成可能。

  他介紹其團隊首創(chuàng)“生成式氣動設計大模型平臺”,基于N思AI框架和自主創(chuàng)新開發(fā),在模型開發(fā)階段和流體力學套件提供了模型接口,面向多種應用場景,提升飛行器外形設計效率。平臺采用點名實現(xiàn)了氣動外形的通用模型,研發(fā)了三維預訓練基礎模型,并以此為基礎開發(fā)了氣動性能預測模型和氣動外形生成模型。突破了復雜的三維氣動外形非結構的重構技術,兼顧泛化性和表達性。

  在模型訓練階段,使用MindSpore多維結合,基于成都智算中心算力的支撐,模型得到了高效的部署;在模型部署階段,將專業(yè)知識融入氣動設計大模型平臺,并將其與大語言模型、氣動外形設計模型、氣動預設模型及其他非AI工具串聯(lián),打造出支持多元化氣動外形設計的解決方案。

  場景上,可匹配多層級、多類型的氣動外形設計;效率上,可分鐘級快速生成,效率提升1萬倍以上;架構上,提供AI賦能的一站式外形生成,方案優(yōu)選及性能體驗服務;協(xié)同上,可進一步關聯(lián)仿真工具,實現(xiàn)AI和傳統(tǒng)設計的協(xié)同。

  唐志共最后表示,未來,將進一步提升平臺的能力,將“生成式氣動設計大模型”拓展到航空航天以外的領域。例如,在船舶、高鐵、汽車等行業(yè)開展應用,引領工業(yè)設備的設計和制造。

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