獨(dú)家合作:百度飛槳AI4S最新成果亮相香港力學(xué)盛會,PINN方法獲得滬港眾學(xué)者關(guān)注
AI 發(fā)展七十余年,每一項技術(shù)性突破都給人類未來開辟新一種可能。而 AI 與科學(xué)研究的深度融合,則會裂變出更多可能性。AI for Science 對前沿科研所賦予的加速作用,將對人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著更為基礎(chǔ),也更為深遠(yuǎn)的影響。同時,AI for Science 的應(yīng)用也不僅僅局限于依據(jù)已知科學(xué)原理來高效驗證或試錯,它也讓更多的科研人員能夠基于 AI 在更復(fù)雜的場景中做探索,結(jié)合數(shù)據(jù)反推復(fù)雜現(xiàn)象中更為準(zhǔn)確的物理規(guī)律。
4月15日,第 26 屆香港力學(xué)學(xué)會年會暨第 18 屆滬港力學(xué)論壇在香港理工大學(xué)召開。此次會議由香港力學(xué)學(xué)會、上海市力學(xué)學(xué)會、香港理工大學(xué)和香港科技大學(xué)聯(lián)合主辦,百度飛槳獨(dú)家合作,為一直在力學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域工作的科學(xué)家和工程師提供交流平臺,并增進(jìn)相關(guān)方面的合作。
百度飛槳作為唯一的企業(yè)合作方,為此次大會提供了 AI 行業(yè)的企業(yè)視角,聯(lián)合科研生態(tài)力量,與主辦方一起推動 AI for Science 的發(fā)展。

本次會議共收錄了 76 篇摘要,其中來自上海市力學(xué)學(xué)會的 32 篇,香港力學(xué)學(xué)會的 43 篇,百度飛槳 1 篇。在會議的主論壇上,香港科技大學(xué)李貽昆教授、上海交通大學(xué)廖世俊教授、百度飛槳陳其朋博士、南方科技大學(xué)洪偉教授和上海大學(xué)莊啟亮教授進(jìn)行了主題演講,闡述了對人工智能驅(qū)動流體力學(xué)發(fā)展的觀點和科研進(jìn)展。
會議共吸引了 100 多位來自上海及大灣區(qū)高校的老師與學(xué)生參會,大家共同討論力學(xué)前沿研究及其在各學(xué)科與工程領(lǐng)域的應(yīng)用。會后大家還參觀了香港理工大學(xué)和香港科技大學(xué)的流體力學(xué)實驗室,并進(jìn)行了深入的交流。
主題分享,PaddleScience 最新科研進(jìn)展

作為百度飛槳科學(xué)計算團(tuán)隊的代表,陳其朋博士做了主題為“ Application of Physics-Informed Neural Network on Partial Differential Equation Solving ”的報告,重點介紹了百度飛槳在采用基于物理信息的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)( Physics-Informed Neural Network, PINN )方法求解流體力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域偏微分方程的研究工作。與傳統(tǒng)方法的不同之處在于,PINN 方法基于高階自動微分機(jī)制,直接在離散的時空坐標(biāo)點上逼近描述物理問題的偏微分方程,從而避免了“維度爆炸”、數(shù)值精度低等問題;同時,其模型可以提供更大的泛化潛力,一經(jīng)訓(xùn)練即可不限次數(shù)進(jìn)行推理預(yù)測,在設(shè)計優(yōu)化方面具有十分重要的意義。
百度飛槳提供自研科學(xué)計算工具組件賽槳 PaddleScience 及全量支持 DeepXDE ,實現(xiàn)了對 PINN 方法的全量支持,本次報告分別介紹了采用半監(jiān)督 PINN 方法和無監(jiān)督 PINN 方法研究流體力學(xué)領(lǐng)域的圓柱繞流問題和結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的彈性撓曲問題。在圓柱繞流問題中,基于少量監(jiān)督數(shù)據(jù)和完整物理信息( Navier-Stokes 方程及相關(guān)初邊值條件),PINN 方法準(zhǔn)確模擬出了瞬態(tài)流場的周期性變化。同時,研究了粘性擴(kuò)散項對求解過程中的內(nèi)存、計算時間、收斂情況、結(jié)果精度等方面的影響。在彈性繞曲問題中,PINN 方法完全基于物理信息( 4 階撓曲方程及相關(guān)邊界條件)實現(xiàn)了無監(jiān)督求解,并對橋梁、船舶、機(jī)翼等場景中平板和梁的撓曲問題進(jìn)行了研究,相關(guān)結(jié)果獲得了驗證。

交流探討,共建科研生態(tài)
本次會議不僅是一次學(xué)術(shù)交流的機(jī)會,更是一場匯聚學(xué)術(shù)精英的盛會,眾多高校學(xué)者與百度飛槳團(tuán)隊一起,共同探討了力學(xué)學(xué)術(shù)問題和發(fā)展。本次力學(xué)大會上,各位學(xué)者專家展示了他們在力學(xué)領(lǐng)域結(jié)合人工智能和深度學(xué)習(xí)技術(shù)所開展的最新研究成果。與會者們共同溝通就力學(xué)及人工智能前沿發(fā)展進(jìn)行了深入的交流和討論,分享彼此的經(jīng)驗和觀點。這種交流和互動的方式,讓參會者們更加深入地了解各種技術(shù)和研究領(lǐng)域的最新發(fā)展,也為未來的研究提供了寶貴的參考和啟發(fā)。
飛槳作為百度自主研發(fā)的中國首個開源開放、功能豐富的產(chǎn)業(yè)級深度學(xué)習(xí)平臺,持續(xù)支持科技發(fā)展和創(chuàng)新,提供了豐富的深度學(xué)習(xí)和人工智能工具和資源。飛槳大力支持了本次力學(xué)大會,幫助參會者和廣大師生更加深入地探討和研究各種互動技術(shù)和學(xué)術(shù)發(fā)展。飛槳也期待未來與香港應(yīng)用力學(xué)學(xué)會、上海應(yīng)用力學(xué)學(xué)會等前沿探索先鋒們一道,共同夯實 AI for Science 的未來。

產(chǎn)品基石,飛槳 AI for Science
飛槳( PaddlePaddle )將AI方法應(yīng)用于典型的科學(xué)與工程領(lǐng)域,促進(jìn)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等多個學(xué)科的交叉融合。目前針對通用物理科學(xué)、生物計算、量子機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域發(fā)布了科學(xué)計算工具組件賽槳 PaddleScience、螺旋槳 PaddleHelix 、量槳 Paddle Quantum 工具,并全量適配深度學(xué)習(xí)科學(xué)計算工具 DeepXDE ,提供數(shù)據(jù)驅(qū)動、數(shù)理融合等多種 AI for Science 方法模型,提供復(fù)雜外形障礙物繞流、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變分析、設(shè)備對流散熱、材料分子模擬等豐富領(lǐng)域算例,廣泛支持 AI+ 計算流體力學(xué)、固體力學(xué)、生物計算、量子計算等前沿方向的科研和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
其中科學(xué)計算工具組件賽槳 PaddleScience , 是國內(nèi)首個基于 AI 框架的公開且可應(yīng)用于計算流體力學(xué)( CFD )領(lǐng)域的工具,提供端到端的應(yīng)用 API ,重點圍繞高水平科研活動場景,解決重大科研問題。

飛槳 AI for Science 將不斷加大技術(shù)支持,賦能人工智能與流體力學(xué)科研的發(fā)展,匯聚科研成果、人才資源、產(chǎn)品創(chuàng)新,為 AI for Science 的發(fā)展提供堅實力量。