北工大苗扬团队借助百度伐谋实现科研新突破 AI让科研从“人工试错”迈入“系统寻优”

上海证券报·中国证券网 06-04 18:24

6月3日,百度伐谋“谋定行”探访活动走进北京工业大学副教授苗扬团队。现场展示的案例横跨空间站空气监测、PEM制氢安全、液体表面波可视化等方向。与会专业人士表示,AI正在让科研从“人工试错”迈入“系统寻优”。

“表面看,这是几个不同领域的应用案例;更深一层看,它们指向同一个变化:科研不再只依赖人工经验在少数方案中反复试,而是把问题拆成目标、变量和评价标准,让系统在更大的空间里持续寻找更优方案。”苗扬对上海证券报记者表示。

在苗扬看来,百度伐谋带来的变化,不是简单让论文写得更快。“我觉得这不单单是发论文快这么简单,更像显微镜出现以后带来的观察世界革命性的变革。”在他看来,这是一种科研方法的改变。

苗扬介绍,在PEM电解槽制氢系统故障诊断中,团队要解决的不是“如何多制氢”,而是如何更早发现故障、更准确判断故障原因。

苗扬进一步介绍,氢能被视为未来能源体系的重要方向,在交通、工业和储能等场景中都有应用潜力,但制取、储存、运输和使用过程中的安全问题,也决定了它能否真正大规模落地。制氢系统内部涉及电、热、流体、压力等多个环节,一个小故障可能牵动整个系统。真实设备又不能为了收集数据而反复制造故障,样本少、变量多,是这类研究的普遍难题。

在传统方法下,研究人员需要查文献、搭模型、调参数,再根据结果继续修改。尤其当原有模型准确率已经较高时,再提升一点都很难。对此,苗扬团队成员在分享中表示,伐谋参与后,团队在既有CNN与Transformer模型基础上继续寻找更优结构,模型测试准确率由92.26%提升至95.04%,科研探索周期从“周级”缩短至“小时级”。

他分析,在普通场景里,几个百分点的准确率提升或许不显眼。但在氢能安全这样的场景中,准确率每往前一步,都可能意味着更早发现风险、更少停机等待、更低运维成本。现场还提到,在面向海外设备运维的场景中,如果能提前判断问题并准备备件,理想情况下可节省约70%至80%的维修等待时间。

与此同时,在空间站空气监测案例中,团队研究的是微型气相色谱柱。空间站长期在轨运行,人体代谢、舱体材料、食品和货物都可能释放微量有害气体。气相色谱仪可以理解为一种“电子鼻”,用来分离和识别舱内气体成分。

问题在于,传统设备体积和重量较大,而空间站里的每一克重量、每一点空间都很宝贵。要把设备做小,核心难点落在色谱柱结构上。柱内的形状、排布、间距,会影响气体流速是否均匀、是否存在滞留区、压降是否可控。

过去,研究人员往往依靠经验设计几个方案,再放入仿真软件测试,效果不好就重来。苗扬现场解释,这种方式时间长、成本高,而且很难判断是不是全局最优。“它只是这几个人里面最好的,但不一定是全中国最好的。”在苗扬看来,这个比喻背后,是复杂科研中常见的困境:人工试错能够找到可用方案,但不一定能找到更优方案。

引入伐谋后,团队把柱内结构的形状、排布、间距等变量交给系统搜索,再用仿真结果作为评价依据。数据显示,伐谋在72小时内生成的新方案,在保持低压降的同时,归一化误差降低8.17%,体积缩小40%,分离效率提升3倍。

百度伐谋产品团队成员对上证报记者表示,伐谋不是一个普通聊天工具。用户需要先说明要解决什么问题、提供哪些数据、怎样判断结果好坏;系统再围绕这些条件生成方案、测试方案,并保留表现更好的方向。

“也就是说,人仍然在定义问题。”该团队成员称,没有清晰目标,系统不知道往哪里搜;没有可靠标准,系统也无法判断哪个结果更好。AI承担的是大量重复搜索和试错,人负责决定什么值得搜索、什么结果可信、下一步该往哪里走。

(文章来源:上海证券报·中国证券网)

文章来源:上海证券报·中国证券网
文章作者:刘暄
原标题:北工大苗扬团队借助百度伐谋实现科研新突破 AI让科研从“人工试错”迈入“系统寻优”
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