11月9日,第三届数学促进经济社会发展论坛(2024)在重庆科学会堂举办。中国科学院院士张平文、陈十一、阮勇斌等院士专家、企业代表300余人共聚一堂,以“数学赋能未来,创新驱动发展”为主题,围绕数学在智能制造、大数据、人工智能等前沿科技领域的创新实践,在量子计算、新材料研发、创新药设计等未来前沿科技领域的应用前景,以及如何更好地促进经济社会发展进行了交流讨论。
数学家要耐得住寂寞
“数学是科学的基础。”中国科学院院士张平文表示,与基础数学研究数学本身内部规律不同,应用数学主要是把数学的方法应用于解决实际问题。
在他看来,当前我们国家遇到的一些重大问题,以及经济社会发展中遇到的难题,可利用应用数学来真正解决。在这个过程中,还能促进我国应用数学走在世界前列,两者是相辅相成的。
“特别是数字化、网络化、智能化的发展,为数学服务经济社会发展和企业创新提供了广阔的空间。”他表示。
不过,张平文院士也指出,当前,数学和企业需求之间还存在很大的距离。究其原因,是绝大多数企业实际上难以提出问题,并把它凝炼成数学问题,从中去寻求解决办法。
对此,他认为,不能把“提问题”这件事完全交给企业,而是要通过成立新型研发机构,让其发挥桥梁的作用,吸引更多数学家深入企业,跟企业一起把需求梳理好、逐步把问题凝炼好,“这才是解决问题的有效方式。”
张平文表示,数学要用于解决企业的问题,光凭数学家是不够的。在他看来,除了数学家以外,还要团结其他领域的专家和企业家等力量,在政府的指导和支持下,共同去解决问题,才能使目标得以实现。
“要让应用数学真正落地,数学家要耐得住寂寞。”国际系统与控制科学院院士、重庆国家应用数学中心主任杨新民说,反复沟通交流,才能把企业的需求真正摸清楚,梳理并凝炼出问题,找到解决问题的办法。
生成式AI加速重塑工业软件
“我本身是学力学的,但力学和数学密不可分。”论坛上,中国科学院院士陈十一说。
当天,他以《工业软件:迎接人工智能的变革》为题进行了分享。他在开场白中就表示,从数字化到智能化,数学变得越来越重要。工业软件其实是数学和计算机的结合,工业软件里有很多数学问题。
他举例说,工业仿真(CAE)软件广泛应用于航空航天、半导体等高端装备领域,以及低空经济、人形机器人等未来产业,是开展高端装备研发、性能预测与优化设计的最重要的工具软件,而根据工业仿真软件的工作流程来看,数值求解就是核心环节。
他表示,当前,生成式人工智能正在加速重塑工业软件,让工业软件从“计算机辅助”迈向“智能辅助”。国际主流工业软件公司,都在加速与人工智能深度整合。他也相信不光是生成式人工智能,其他人工智能技术也将持续赋能工业软件的发展,加速推动传统制造向新型智能制造的转型。
中国科学院院士阮勇斌说,自己虽然不是人工智能赛道上的专家,但他也关注人工智能的发展。
他表示,在人工智能发展的三要素(即算法、算力和数据)中,我们国家在算法、算力方面还存在一些瓶颈,甚至有“卡脖子”的地方,但我们也有自己的优势。比如在数据方面,现在人工智能发展面临的问题就是数据枯竭,大模型在网上能够搜集使用的数据差不多已经用完了,但是,我国有很强大的工业基础,应用场景广泛而丰富。这当中就可以生成和沉淀很多数据,成为我国发展人工智能的优势。
量子计算赋能千行百业
当人工智能的发展还处于如火如荼之际,全球科学家、企业巨头、政治领袖的目光,已在默默关注下一个前沿技术——量子计算,认为它将是计算技术的革命性飞跃。
这是因为,相比经典计算机——笔记本电脑、台式机甚至超级计算机等来说,基于量子计算而来的量子计算机,有望解决更复杂的问题。
欧洲科学院院士、欧洲人文和自然科学院外籍院士,上海交通大学重庆人工智能研究院院长金石介绍,量子计算机根据量子力学原理设计,最适合求解量子力学中的薛定谔方程,相应的算法被称为量子模拟。
不过,很多科学与工程问题的计算,并不能很好地直接用量子模拟方法来解决。“这就好比婴儿只能喝奶粉,没办法直接吃重庆小面、上海小笼包一样。”金石形象地解释说。
对此,他们的团队构建了一种新方法,让所有科学与工程问题用到的计算方程,都能变成薛定谔方程,就好比是把上海小笼包、重庆小面都变成婴儿能吃的奶粉,让这些问题都可以通过量子模拟方法来解决,从而拓展量子计算在科学与工程问题中的应用范围。“希望有一天,量子计算也能像人工智能一样,赋能千行百业。”金石说。(新重庆-重庆日报首席记者 张亦筑)