14. 科学智能 AI×Science:智算×超算融合
本章定位:AI×Science 是"智算 × 超算"的融合前沿:用 AI 的算力与模型能力,重构科学计算的精度与规模。本章一半讲科学基础模型与 AI4S 计算基础设施的工程路线,一半覆盖生命、气象、流体、材料、分子动力学、量子化学与基因组学等学科应用。
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- 前置章节:13. 推理引擎优化 + 14. 行业应用落地——AI×Science 建立在模型工程与行业实践之上
- 本章定位:第五部 L5 终章——AI for Science:气象/生命/材料/流体等学科前沿与 AI4S 集群工程
- 推荐顺序:先 AI4S 集群与工程(算力底座)→ 学科案例(按兴趣:气象/生物/材料/CFD)→ 科学基础模型
- 下一章:无(全书终章)——建议回到 AI-HPC 融合架构总纲 复看全貌
文章目录
科学基础模型前沿:从单任务模型到通用科学模型
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AI4S 集群与纯 AI 集群的五大差异:网络/精度/存储/调度/软件栈
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科学基础模型分布式训练:数据模态、混合精度与并行策略
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科学智能体:LLM 与 CFD/DFT/数据库等科学工具的协同推理
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AI4S 可复现工作流:数据版本化、容器固化与全链路溯源
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分子动力学 ML 势函数:DFT 采样、训练与 MD 引擎集成
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量子化学 DFT 的 ML 代理模型:能量/密度/Hamiltonian 三条路线
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AI 气象建模:从 FourCastNet 到盘古的数据/架构/训练/推理工程
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基因组学并行计算:比对、变异检测的 AI×HPC 流水线
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AI×生命科学:从 AlphaFold 到蛋白质设计
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AI 气象前沿:盘古、GraphCast 与 FourCastNet
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AI×流体力学:物理信息驱动的 CFD
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AI×材料科学:从构效关系到逆向设计
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工程向读者先读 AI4S 集群基础设施与分布式训练(衔接 12 章),再进科学智能体与可复现工作流;学科向读者按兴趣直入对应学科文章。
关键结论速览
AI×Science 的工程主线是"数据驱动 + 物理可证伪":AI 负责逼近与发现,科学验证负责证伪,两者结合才能产出可信的科学结论。