“忽如一夜春风来，千树万树梨花开。”这句古诗如今用来形容人工智能大模型的发展很贴切。据科技部新一代人工智能发展研究中心等机构发布的数据显示，中国10亿参数规模以上的大模型已发布79个。
一方面，AI大模型作为近年来较为热门的AI细分领域，相比于小模型，具备多场景通用、泛化性强、可规模化复制等诸多优势，被视为是实现通用人工智能的重要研究方向。不断涌现的AI大模型也推动AI技术从特定研究领域深入到人们的日常生活中，成为切实的生产力工具。
另一方面，科学智能（AI for Science，AI4S）则成为了人工智能创新的另一个重要领域，呈现出飞速发展趋势。凭借能够更快速和精确处理多维、多模态的海量数据等优势，深度学习、机器学习等AI技术正在高效解决多种复杂场景下的科学难题。在此背景下，AI已在深刻变革传统科学研究方式，并为生物制药、材料、工业制造等领域带来新的产业模式。
研究人工智能成功案例背后的技术原理，探索人工智能驱动的大模型创新与科学智能新范式，对促进我国科技进步、增强国家竞争力具有十分重要的意义。
基于昇腾AI的三维超临界机翼流体仿真大模型“东方.翼风”
7月6日，在上海举办的2023世界人工智能大会（WAIC）上，基于昇腾AI和昇思MindSpore开发的“东方.翼风”大模型正式发布。该模型正是融合了目前人工智能最火爆和最具前景的两大方向：大模型和AI for Science的典型代表，“东方.翼风”实现了三维超临界机翼流体仿真，可以对飞机全场景飞行状况进行快速且高精度的模拟，助力飞机研发。并荣获了WAIC最高奖项 SAIL奖。
传统飞机设计需要经过千万亿次的模拟仿真，时间长、成本高，同时飞机飞行时不同阶段的阻力不一，而机翼的平均阻力占整体阻力的 52%，因此机翼设计至关重要。而机翼设计不仅需要先考虑其二维角度，更需要考虑其三维状态下，在空气中的受力变化，不过，从二维到三维，带来了从设计对象、流动现象和设计方法全方位的复杂度提升，是一个极具挑战的科学问题。在二维气动设计中，主要考虑平面的几何形状和流动特性，而在三维气动设计中，必须考虑飞机在空间中的复杂几何构型以及流动现象的三维性质。
“东方.翼风”，利用昇思 MindSpore Flow流体仿真套件，结合流体领域专家经验、数据，实现对飞机翼型全场景飞行工况模拟，在三维机翼几何变化的情况下，全流场误差达到了万分之一，三维翼型仿真模拟时间降低为原来的千分之一，加速了飞机设计的效率。在精度方面，“东方.翼风”针对流动剧烈变化区域进行精细捕捉，如飞机在巡航阶段的激波现象，以提升模型的预测精度。此外该模型还具有极强的满足工业需求的泛化性，可对飞机攻角、马赫数、几何的变化流场进行泛化推理。
“东方.翼风”大模型未来将进一步突破千万乃至上亿量级超大规模流动数据的处理及深度神经网络建模技术瓶颈，实现机翼、翼身组合体、乃至短舱、吊挂及机翼一体化的流场预测，形成适应飞机全飞行包线的人工智能气动设计工具框架和航空气动 AI设计生态。智能流体仿真既是飞机气动设计中的重要和关键问题，同时也是广泛存在于航空航天、能源动力等关键行业领域的基础问题和普遍问题。未来能够在汽车、无人机、航空发动机叶片、船舶和航天等相关场景和领域进一步推广使用。
昇腾为AI发展提供基石
为什么“东方.翼风”大模型选择基于昇腾AI开发？究其原因就在于昇腾AI基础软硬件平台就是非常适合AI大模型生长的一片沃土。
首先，AI大模型的开发需要具备丰富的开发资源，以及庞大的数据、算力支撑。近段时间以来，各地都在为人工智能的创新策源“铺路”。尤其算力是研发大模型必不可少的基础设施，已成为不少城市争相布局的焦点。
在2023世界人工智能大会期间举办的昇腾人工智能产业高峰论坛上，昇腾AI集群全面升级，集群规模从最初的千卡集群扩展至万卡，是业界首个万卡AI集群，拥有更快的训练速度和30天以上的稳定训练周期，可用性十倍领先业界。目前昇腾AI集群已支撑全国25个城市人工智能计算中心的建设，其中7个城市公共算力平台入选首批国家“新一代人工智能公共算力开放创新平台”。
除了提供澎湃算力，人工智能计算中心在开源大模型适配和迁移方面的能力也十分出色，目前已适配的业界主流的开源大模型有LLaMA、BLOOM、GPT、GLM等十多个。各地企业基于计算中心与开源大模型可直接进行场景适配，无需进行大规模算力集群的搭建及基础模型的开发，可以减少数十倍的数据准备、约3/4的算力资源，大幅降低大模型应用的开发门槛与成本，加速业务上线。在大模型重塑产业格局的新阶段，使能企业大模型应用创新，促进各地产业数智化转型升级。
其次，昇腾AI具有全栈、全场景的技术优势，昇腾AI基础软硬件平台包含Atlas系列硬件、异构计算架构CANN、全场景AI框架昇思MindSpore、昇腾应用使能MindX以及一站式开发平台ModelArts等，可帮助伙伴和开发者高效使用AI能力。
为进一步推动大模型创新，在本次大会期间，超20家行业领军企业，科研院所，共同启动基于昇腾AI的大模型联合创新，基于昇腾AI提供的澎湃算力与高效开发工具，共同携手提升大模型开发、训练、微调、部署的效率，加速大模型创新业务上线。
昇腾AI自诞生以来一直坚持“硬件开放、软件开源、使能伙伴、发展人才”，联合技术和商业伙伴，打造“共建、共享、共赢”的人工智能产业，目前已发展了180万+开发者，在300多所高校开设昇腾AI相关的人工智能课程，发展1200+行业合作伙伴，共同孵化了超过2500个解决方案，累计聘请了5位院士和18位行业领军人物作为昇腾的荣誉顾问和MVP，引领和贡献昇腾AI产业。
根深叶茂，生态共赢
人工智能走向内容生成时代，颠覆千行百业，带来无限想象空间。大模型的发展带来了算力需求爆炸式增长，昇腾AI在各单点创新的基础上，充分发挥云、计算、存储、网络、能源的综合优势，进行架构创新，使得AI集群具备算力澎湃、稳定可靠、全域协同等优势，目前国内约半数的大模型基于昇腾AI开发，昇腾AI提供人工智能基础软硬件平台，联合伙伴孵化创新大模型和AI应用，构建了从规划、开发到产业化的大模型全流程使能体系。
人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力，其重构产业发展模式的趋势已经势不可挡。昇腾AI与伙伴联合提升大模型开发、训练部署的效率和精度，助力大模型高效训练与部署、加速业务上线，促进产业数智化转型升级，以根深促叶茂，与产业界“共建、共享、共赢”AI产业，为中国人工智能产业提供强健、稳固的基石。
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