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“數(shù)學天團”來渝論道 把企業(yè)需求凝煉成數(shù)學問題來解決

2024-11-12 09:36:24  來源:重慶日報

11月9日,第三屆數(shù)學促進經(jīng)濟社會發(fā)展論壇(2024)在重慶科學會堂舉辦。中國科學院院士張平文、陳十一、阮勇斌等院士專家、企業(yè)代表300余人共聚一堂,以“數(shù)學賦能未來,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”為主題,圍繞數(shù)學在智能制造、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿科技領域的創(chuàng)新實踐,在量子計算、新材料研發(fā)、創(chuàng)新藥設計等未來前沿科技領域的應用前景,以及如何更好地促進經(jīng)濟社會發(fā)展進行了交流討論。

數(shù)學家要耐得住寂寞

“數(shù)學是科學的基礎?!敝袊茖W院院士張平文表示,與基礎數(shù)學研究數(shù)學本身內(nèi)部規(guī)律不同,應用數(shù)學主要是把數(shù)學的方法應用于解決實際問題。

在他看來,當前我們國家遇到的一些重大問題,以及經(jīng)濟社會發(fā)展中遇到的難題,可利用應用數(shù)學來真正解決。在這個過程中,還能促進我國應用數(shù)學走在世界前列,兩者是相輔相成的。

“特別是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展,為數(shù)學服務經(jīng)濟社會發(fā)展和企業(yè)創(chuàng)新提供了廣闊的空間?!彼硎?。

不過,張平文院士也指出,當前,數(shù)學和企業(yè)需求之間還存在很大的距離。究其原因,是絕大多數(shù)企業(yè)實際上難以提出問題,并把它凝煉成數(shù)學問題,從中去尋求解決辦法。

對此,他認為,不能把“提問題”這件事完全交給企業(yè),而是要通過成立新型研發(fā)機構,讓其發(fā)揮橋梁的作用,吸引更多數(shù)學家深入企業(yè),跟企業(yè)一起把需求梳理好、逐步把問題凝煉好,“這才是解決問題的有效方式?!?

張平文表示,數(shù)學要用于解決企業(yè)的問題,光憑數(shù)學家是不夠的。在他看來,除了數(shù)學家以外,還要團結其他領域的專家和企業(yè)家等力量,在政府的指導和支持下,共同去解決問題,才能使目標得以實現(xiàn)。

“要讓應用數(shù)學真正落地,數(shù)學家要耐得住寂寞?!眹H系統(tǒng)與控制科學院院士、重慶國家應用數(shù)學中心主任楊新民說,反復溝通交流,才能把企業(yè)的需求真正摸清楚,梳理并凝煉出問題,找到解決問題的辦法。

生成式AI加速重塑工業(yè)軟件

“我本身是學力學的,但力學和數(shù)學密不可分?!闭搲?,中國科學院院士陳十一說。

當天,他以《工業(yè)軟件:迎接人工智能的變革》為題進行了分享。他在開場白中就表示,從數(shù)字化到智能化,數(shù)學變得越來越重要。工業(yè)軟件其實是數(shù)學和計算機的結合,工業(yè)軟件里有很多數(shù)學問題。

他舉例說,工業(yè)仿真(CAE)軟件廣泛應用于航空航天、半導體等高端裝備領域,以及低空經(jīng)濟、人形機器人等未來產(chǎn)業(yè),是開展高端裝備研發(fā)、性能預測與優(yōu)化設計的最重要的工具軟件,而根據(jù)工業(yè)仿真軟件的工作流程來看,數(shù)值求解就是核心環(huán)節(jié)。

他表示,當前,生成式人工智能正在加速重塑工業(yè)軟件,讓工業(yè)軟件從“計算機輔助”邁向“智能輔助”。國際主流工業(yè)軟件公司,都在加速與人工智能深度整合。他也相信不光是生成式人工智能,其他人工智能技術也將持續(xù)賦能工業(yè)軟件的發(fā)展,加速推動傳統(tǒng)制造向新型智能制造的轉(zhuǎn)型。

中國科學院院士阮勇斌說,自己雖然不是人工智能賽道上的專家,但他也關注人工智能的發(fā)展。

他表示,在人工智能發(fā)展的三要素(即算法、算力和數(shù)據(jù))中,我們國家在算法、算力方面還存在一些瓶頸,甚至有“卡脖子”的地方,但我們也有自己的優(yōu)勢。比如在數(shù)據(jù)方面,現(xiàn)在人工智能發(fā)展面臨的問題就是數(shù)據(jù)枯竭,大模型在網(wǎng)上能夠搜集使用的數(shù)據(jù)差不多已經(jīng)用完了,但是,我國有很強大的工業(yè)基礎,應用場景廣泛而豐富。這當中就可以生成和沉淀很多數(shù)據(jù),成為我國發(fā)展人工智能的優(yōu)勢。

量子計算賦能千行百業(yè)

當人工智能的發(fā)展還處于如火如荼之際,全球科學家、企業(yè)巨頭、政治領袖的目光,已在默默關注下一個前沿技術——量子計算,認為它將是計算技術的革命性飛躍。

這是因為,相比經(jīng)典計算機——筆記本電腦、臺式機甚至超級計算機等來說,基于量子計算而來的量子計算機,有望解決更復雜的問題。

歐洲科學院院士、歐洲人文和自然科學院外籍院士,上海交通大學重慶人工智能研究院院長金石介紹,量子計算機根據(jù)量子力學原理設計,最適合求解量子力學中的薛定諤方程,相應的算法被稱為量子模擬。

不過,很多科學與工程問題的計算,并不能很好地直接用量子模擬方法來解決?!斑@就好比嬰兒只能喝奶粉,沒辦法直接吃重慶小面、上海小籠包一樣。”金石形象地解釋說。

對此,他們的團隊構建了一種新方法,讓所有科學與工程問題用到的計算方程,都能變成薛定諤方程,就好比是把上海小籠包、重慶小面都變成嬰兒能吃的奶粉,讓這些問題都可以通過量子模擬方法來解決,從而拓展量子計算在科學與工程問題中的應用范圍?!跋M幸惶?,量子計算也能像人工智能一樣,賦能千行百業(yè)?!苯鹗f。

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