近期,一篇名为《王一博:大模型时代下的AI for Science探索》的报告引起了广泛关注。该报告深入剖析了大模型时代下AI在科学研究中的应用,即AI for Science(AI4S),为科研领域带来了全新的视角和启示。
报告首先探讨了科学研究范式的变革。传统上,科学研究主要依赖于实验和计算两种范式。实验范式注重实践操作和观察,而计算范式则侧重于数据驱动和物理模型驱动。然而,这两种范式在实际应用中都面临一定的挑战。数据驱动范式在数据收集和分析上常常遇到瓶颈,而物理模型驱动范式在解决复杂问题时,如“维数灾难”,也显得力不从心。AI技术的出现,为解决这些问题提供了新的可能。在围棋和人脸识别等领域,AI已经成功解决了“维数灾难”问题,展示了其在复杂问题处理上的巨大潜力。
接下来,报告详细描绘了AI4S的寻宝图。AI在建模高维复杂函数方面展现出了卓越的能力。以分子模拟为例,传统力场方法往往难以平衡精度与效率。而深度势能方法则结合了物理建模、人工智能和高性能计算的优势,通过机器学习拟合高维势能面,实现了接近第一性原理计算精度的同时,保持了较高的计算效率。AI4S已经进入应用落地期,其基础设施正在不断完善。这些基础设施包括基本原理、模型算法与软件系统、实验表征方法、算力平台、数据库与知识库等,为AI4S的广泛应用提供了有力支撑。
报告还关注了AI4S的学习方法和教育体系。由于AI4S是一个快速变化的技术体系,因此其课程体系建设也需要不断更新和完善。目前,已经有一些课程涵盖了计算材料学等相关内容,并通过教学平台、科研平台和开发平台提供学习资源。例如,科研空间站Bohrium就包含了模型库、算法库、案例库等丰富的学习资源,为科研人员提供了便捷的学习途径。国家关键领域工程硕博核心课程也已经覆盖了AI4S的相关内容,为培养未来的科研人才奠定了坚实基础。
在报告的节选内容中,展示了AI4S在多个领域的应用案例。这些案例涵盖了材料科学、生命科学、化学等多个领域,展示了AI4S在解决实际问题中的强大能力。例如,在材料科学领域,AI4S可以通过模拟和预测材料的性能,为新材料的设计和研发提供有力支持。在生命科学领域,AI4S则可以通过分析和挖掘生物数据,揭示生命现象的规律和机制。这些应用案例充分展示了AI4S在推动科学研究范式变革和加速科研成果转化方面的巨大潜力。
王一博的这篇报告为我们揭示了AI在大模型时代下对科学研究产生的深远影响。通过探讨科学研究范式的变革、AI4S的寻宝图以及学习方法和教育体系等方面,报告为我们呈现了一个全新的科研世界。在这个世界里,AI将成为推动科学研究进步的重要力量,为人类探索未知世界提供无限可能。