首個流體力學大模型背后，是昇騰的大模型“造林”邏輯
作者 | 曾響鈴
文 | 響鈴說
一個飛機模型在試驗風洞里，空氣從它的機翼與機身流過，形成一層又一層穩定的氣流，當風速加快，空氣的流線開始波浪式擺動，最終隨著速度增大而相互混合、形成不再能分辨的湍流，看起來混沌又無序……
這是流體力學測試的常見場景，一遍又一遍地測試，只為模擬或預測真實的氣流過程，試圖從混沌與無序中找出更多確切的規則、軌跡來，從而優化飛行器設計，帶來更好的升力、更強的穩定性等。
然而，就如普通人看到的是“一團亂麻”，湍流在流體力學上的極端復雜性，讓這一過程的精度與效率每向前提升一步都極為艱難。
好在，大模型正在帶來新的可能性。
繼今年5月預發布后，最近中國（西安）人工智能高峰論壇上，首個面向飛行器的流體力學大模型“秦嶺?翱翔”正式發布。
該大模型是在開源流體計算軟件風雷的基礎上研發的流體仿真智能化模型，能大大提升湍流研究、流場預測等能力，輔助飛行器制造工業再上一個臺階。
在這個大模型背后，昇騰AI的支持不容忽視，而關于大模型究竟如何實現深入、良性地發展，以“秦嶺?翱翔”為標桿，昇騰也給出了自己的“造林”打法。
突破艱深技術難題，大模型面臨新的挑戰
盤點“百模大戰”下各類大模型的價值方向，無非分為兩種：
對既有能力進行替代與精進，典型如內容輸出、智能客服等，原本人工就能做，大模型的到來實現的是“錦上添花”式的進步；
對既有難題進行攻克，例如流體力學、遙感影像識別，原本就是業界難題，一些癥結問題困擾多年影響了領域內的創新進化，而大模型的到來直接成為攻克這些難題的武器。
“秦嶺?翱翔”面對的，是被諾貝爾獎獲得者費曼視作“經典物理學中最后一個尚未解決的重要問題”的湍流問題——一百多年的研究后，湍流至今還沒有成熟的精確理論，一些基本技術問題仍然得不到理論解釋。
大模型的出現，或能以兼顧精度和效率的方式，解決湍流高效計算的世紀難題。
但是，當大模型作為解決這種世紀難題的武器、對特定領域十分艱深技術難題進行突破時，就不再只有算力的支持，而更需要流體力學學科專業知識與底層軟硬件資源方進行深度協同才能共同實現，大量的問題需要反復驗證與資源適配。
這個時候，昇騰這樣的“資源方”就不能只是“丟出算力資源等待收獲”、做大模型的生態“圈林”者，而必須針對一棵棵“大樹”都進行培育，做大模型生態的“造林”者。
“秦嶺?翱翔”的“AI湍流大模型模塊”能夠對多尺度復雜湍流場實現更高精度求解，在典型翼型大迎角分離流動、典型翼身組合體跨聲速繞流模擬上，做到了模擬精度、求解效率較傳統模型提高數倍。此外，“流場預測大模型模塊”則大大提升了復雜流場預測效率，二維翼型流場求解實現5個數量級加速，三維機翼流場預測的耗時從小時級縮短到秒級，誤差都小于1%。
這些能力，離不開西北工業大學張偉偉教授團隊深入的流體力學學科專業知識，而昇騰以大模型生態的“造林”打法，將這些知識與底層軟硬件資源深入協同，幫助實現更高效的訓練、更優的算法以及應用效率，同樣是重要因素。
以“造林”模式，昇騰助推大模型應對挑戰
拆解昇騰如何幫助“秦嶺?翱翔”成長，結合其他昇騰支持的大模型的發展，其“造林”模式的三個環節顯露出來。
1、提供充分肥沃的“土壤”
在看待不同類型的大模型發展前，充分的算力服務支持始終是基礎——大樹長得好不好，后天環境先不論，腳下的土壤肥力供給首先必須到位。
“秦嶺?翱翔”由西安人工智能計算中心提供訓練和部署一站式解決方案，該計算中心基于昇騰AI基礎軟硬件平臺，由地方政府主導建造，為研究人工智能的高校、企業及科研院所提供精準可靠的模型訓練及推理服務。
作為西部首個、全國第二的大規模人工智能算力集群，該計算中心以澎湃的算力和服務大大加速了地區的大模型發展速度，除了讓“秦嶺?翱翔”實現高效訓練與部署，還支撐了“秦嶺?遙感腦大模型”、“秦嶺?秦川交通大模型”等的發展。
截止今年6月，西安人工智能計算中心已經運算達30億億次，這些“營養”被源源不斷輸送到各種攻克前沿難題的大模型中，保障它們成長的基本能量。
2、促進扎實快速地“生長”
搞定基礎能量供給后，“造林”模式還需要根據生長需要，全程扶助大模型這棵“大樹”成長。
在“秦嶺?翱翔”的成長過程中，基于硬件和AI框架昇思MindSpore提供親和優化及技術支撐，并基于AICC共同針對分布式并行進行對接、開發和優化，對算法、軟件、算子、共同進行探索及創新。
可以說，正因為有了雙方在模型算法設計、混精加速以及與風雷耦合并行優化等方面進行的聯合創新及驗證，“秦嶺?翱翔”才能體現出攻克傳統領域難題的力度。
實際上，在“秦嶺?翱翔”之前，與此類似的一棵棵大樹扶持的“造林”做法，昇騰已進行多時。
早在2021年9月，中國科學院自動化研究所就發布了全球首個千億參數的多模態大模型“紫東太初”1.0，該大模型依托昇騰AI澎湃算力與昇思AI框架打造，在武漢人工智能計算中心支持孵化。現在，這棵大模型的“大樹”已經進一步成長到了2.0版本的全模態大模型形態。
此外，今年8月，中國科學院空天信息創新研究院發布了首個面向跨模態遙感數據的生成式預訓練大模型“空天?靈眸”，也是由空天院聯合北京昇騰人工智能生態創新中心技術團隊打造。
一棵又一棵，昇騰一步步“造”出自己的大模型生態之林。
3、打造始終適宜的“成長環境”
一棵大樹能不能長好、最終開花結果，除了土壤與栽培，氣候等外部生長環境同樣重要。
對注定要改變時代的大模型而言，從技術創新到產業應用，一路走來都需要良好的產業生態支持，“蒙眼狂奔”式的創新最終走不出優質的大模型。
“秦嶺?翱翔”成長的重要產業生態背景，是早在2022年9月，由中國空氣動力學會指導、產業界領軍人物和30多家全球頭部流體力學高校、科研院所與龍頭企業就共同組建了“智能流體力學產業聯合體”，其中昇騰AI等人工智能技術成為重要基礎。
“秦嶺?翱翔”的預發布，正是在第二屆智能流體力學產業聯合體大會上。
通過助推產業聯合體的成立，昇騰已經為大模型的成長塑造了良好的外部產業生態環境，正在推進創新成果涌現并即刻對接到產業當中去。在產業應用上，“秦嶺?翱翔”可以耦合hpc為數值求解軟件提供底層能力，推動工業軟件自立自強和跨越式發展；也可以直接替代流場求解器，在企業內部直接針對具體場景需求使用。
在產業聯合體推進下，下一步，大飛機、運載火箭、葉輪機械等前沿制造業領域都將受益于“秦嶺?翱翔”。
“造林”模式可能在數量上沒有“圈林”那么快，但每一個大模型的出現，都是能真正改變社會的“精品”。
結語
數千年的人類歷史，科技快速發展只在近一二百年，無數的數學、物理學等領域的經典難題還在等待解決，大模型幫助提升流體力學求解精度和效率，證明了在這方面的潛力。
由此，大模型也在改變舊有的國際技術競爭追趕機制，讓后進者能夠繞開漫長的、只能依賴時間進程的能力積累過程，直接實現相關領域的產業突破。
目前，除了“秦嶺?翱翔”、“紫東太初”、“空天?靈眸”，昇騰還原生支持及適配了超過50多個業界主流大模型，逐漸成為科研機構大模型創新的首選。當大模型成為我國在相關領域彎道超車的重要機會，業界無疑需要基礎軟硬件資源方以“造林”模式深度投入，才能確保攻克難題的大模型武器有足夠力量，如此，“造林”邏輯也超越產業，成為國家競爭的一種必要。
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【完】
曾響鈴
1鈦媒體、人人都是產品經理等多家創投、科技網站年度十大作者；
2 虎嘯獎評委；長沙市委統戰部旗下網絡名人聯盟成員；
3 作家：【移動互聯網+ 新常態下的商業機會】等暢銷書作者；
4 《中國經營報》《商界》《商界評論》《銷售與市場》等近十家報刊、雜志特約評論員；
5 鈦媒體、36kr、虎嗅、界面、澎湃新聞等近80家專欄作者；
6 “腦藝人”（腦力手藝人）概念提出者，現演變為“自媒體”，成為一個行業；
7 騰訊全媒派榮譽導師、功夫財經學者矩陣成員、多家科技智能公司傳播顧問。
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