近日,一份名为《大模型时代下的AI for Science》的报告引起了广泛关注,该报告由知名人士王一博分享,内容深入探讨了AI在科学研究中的应用与前景。报告共计64页,全面系统地阐述了AI for Science的多个方面,包括科研范式的变革、AI带来的机遇与挑战、AI4S的发展阶段与基础设施、案例分析及学习路径等。
报告首先回顾了科学研究范式的演变历程,从实验范式到计算范式,再到如今的数据驱动和物理模型驱动范式,各范式在不同历史时期都推动了科学的显著进步。然而,这些范式也各自面临着一系列挑战,如数据驱动范式在数据收集与分析上的难题,以及物理模型驱动范式在解决复杂问题时的局限性。
紧接着,报告着重分析了AI为科学研究带来的新机遇。AI为解决“维数灾难”提供了强有力的手段,通过机器学习技术拟合高维势能面,为分子模拟等领域带来了革命性的变化。例如,深度势能模型结合物理建模、人工智能与高性能计算,已经改变了分子模拟领域的格局。而AlphaFold2在蛋白质结构预测上的突破,更是推动了药物设计等领域的快速发展。
在AI4S的发展阶段与基础设施方面,报告指出,从2017年至2022年,AI4S经历了概念导入期,目前正处于大规模基础设施建设期,预计在未来几年内将进入应用升级和创新体系发展迭代期。报告还详细阐述了AI4S的基础设施构成,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、数据库与知识库等多个方面,为AI4S的进一步发展提供了坚实的基础。
报告还通过案例分析,展示了AI在材料科学中的实际应用。以二维材料缺陷检测为例,报告详细描述了AI在问题提出、方法选择、数据处理、模型训练与推理等过程中的作用,充分体现了AI解决实际科研问题的能力。报告还提供了AI4S的学习路径,指出AI4S是一个快速变化的技术体系,需要通过系统课程学习、国家关键领域工程硕博课程以及科研空间站等平台,助力AI4S的学习与实践。
整体来看,这份报告不仅揭示了AI在科学研究中的巨大潜力,还为AI4S的未来发展指明了方向。通过深入分析科研范式的变革、AI带来的机遇与挑战,以及AI4S的发展阶段与基础设施,报告为科研人员提供了宝贵的参考和启示。