今天分享的是:王一博:大模型时代下的Al for Science
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《大模型时代下的AI for Science》系统阐述了AI for Science相关内容,包括科研范式变革、AI带来的机遇与挑战、AI4S的发展阶段、基础设施、案例分析及学习路径等方面,具体如下:
- 科学研究范式与AI机遇
- 范式变革历程:科学研究历经实验、计算(数据驱动和物理模型驱动)等范式,各范式在不同时期推动科学发展,但均面临一定问题,如数据驱动范式的数据收集与分析问题,物理模型驱动范式在复杂问题上求解困难。
- AI带来机遇:AI为解决“维数灾难”提供手段,通过机器学习拟合高维势能面,如深度势能模型结合物理建模、人工智能与高性能计算,改变分子模拟领域格局,AlphaFold2在蛋白质结构预测上取得突破,推动药物设计等领域变革。
- AI4S发展阶段与基础设施
- 发展阶段特点:从2017 - 2022年概念导入期,到2022 - 2027年大规模基础设施建设期,未来将进入应用升级和创新体系发展迭代期,实现数据、模型、算力一体化融合。
- 基础设施构成:“四梁”包括基本原理、模型算法与软件系统(如构建预训练模型、开发开源平台及软件应用)、实验表征方法、算力平台(异构架构趋势)、数据库与知识库(如Uni - SMART多模态大模型提升科研信息处理效率);“N柱”为面向不同领域的工业应用软件;“砖瓦”涵盖基础元素如关键行业需求、多样算力、数据采集标注和开源生态。
- 案例分析与AI4S学习路径
- 案例分析:以二维材料缺陷检测为例,展示AI在材料科学中应用,包括问题提出、方法选择(如U - Net、CycleGAN等)、数据处理、模型训练与推理等过程,体现AI解决实际科研问题能力。
- 学习路径:AI4S是快速变化技术体系,可通过系统课程学习,如《计算材料学》涵盖从算法原理到代码实现内容,国家关键领域工程硕博课程覆盖多方面AI4S知识,同时科研空间站Bohrium提供教学与科研平台,助力AI4S学习与实践。
以下为报告节选内容