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张宏江:人工智能如何帮人类进入科研新范式?******

  中新网北京12月10日电 “人工智能能够如何帮助我们进入科研的新范式?”

  这是美国国家工程院外籍院士、北京智源人工智能研究院理事长张宏江,12月9日在2022人工智能合作与治理国际论坛的主题论坛“人工智能引领韧性治理与未来科技”中,抛出的一个问题。

  2022人工智能合作与治理国际论坛由清华大学主办、清华大学人工智能国际治理研究院(I-AIIG)承办,中国新闻网作为战略合作伙伴,联合国开发计划署(UNDP)、联合国教科文组织(UNESCO)等国际组织、国内外学术机构支持。

美国国家工程院外籍院士、北京智源人工智能研究院理事长张宏江,在2022人工智能合作与治理国际论坛的主题论坛“人工智能引领韧性治理与未来科技”上发言。主办方供图美国国家工程院外籍院士、北京智源人工智能研究院理事长张宏江,在2022人工智能合作与治理国际论坛的主题论坛“人工智能引领韧性治理与未来科技”上发言。主办方供图

  张宏江认为,回顾人类科学发展的历史,不同发展阶段经历了不同的科学发现范式。

  “几千年前,人类就通过观察、实验来描述自然现象。比如‘日心说’是通过对天象的观察来对整个宇宙。随着科学的发展,四五百年前,理论模型范式出现。人们通过对某一现象的观察总结出理论,从而指导新的科学研究。五六十年前,尤其当大型计算机出现后,面临更复杂的问题,比如天气预报、地震模拟,人们无法再用简单的物理公式、简单的方程构建完整的模拟系统研究理论,人们引入了计算范式,用计算来模拟的方式做科学研究。到二十年前,我们进入大数据时代,科研中积累的大量数据可以进一步驱动物理模型。”

  “今天,我们进入了一个新的科研范式。”张宏江说,人工智能经过多年发展,尤其过去15年深度学习的发展,使得人们能够给科学研究推出一个新的范式。“这个范式是AI驱动的范式。实际是用深度学习的算法,直接从数据中建立新的模型,其背后是数据、模型、算法和算力。”

  张宏江指出,深度学习在革命性地推动了语言、图像和视频处理、识别和应用之后,正在迅速地改变科学研究的范式,这种新的范式就是物理世界的“数字化+自动化+深度学习”。

  他说,“今天我们进入了一个黄金期,新的设计范式,都可以借用深度学习的方法进行赋能。”

  张宏江坦言,未来十年蕴含着科学发展与产业创新机会,包括数据、模型、算法、算力,其核心是背后的跨学科人才。(完)

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试飞成功 西工大翼身融合民机技术研究取得重大突破******

  中新网西安1月30日电 (记者 阿琳娜)记者30日从西北工业大学获悉,日前,该校研制的翼身融合大型客机的缩比试验机试飞成功。作为系列关键设计技术飞行验证的摸底试飞试验,此次试验进行了试验机的起降、通场、规划航线自主飞行等科目测试,完成了预期的飞行计划。

  据介绍,飞行试验由西工大牵头的国内翼身融合民机技术研究团队组织实施,是翼身融合民机技术研究从概念研究到技术验证的关键一步。

  翼身融合民机外形拥有宽扁的机身,极具流线感,机身和机翼之间过渡光滑,没有明显的界限,机舱位于微微鼓起的机身下方。这种机翼、机身融为一体的飞机,被称为翼身融合飞机,是未来民机的发展方向。

  目前,国际通用的传统民航飞机是由一个类似于圆柱型的机身和机翼、尾翼、发动机构成的。这种机翼和机身有着明显界限的传统布局经过数十年的发展,其空气动力效率已几近极限,飞机的油耗、噪声、有害气体排放等环保指标无法进一步降低。

  为推动民机技术变革,经过多年的探索,国际航空界发现这种机翼、机身高度融合的翼身融合民机具有气动效率高、结构重量轻、装载空间大、节能、环保等优点,是满足未来民机发展要求的革命性技术之一,是国际上下一代宽体客机发展的优先方向。

  上世纪90年代末以来,西北工业大学牵头的国内翼身融合民机研究团队汇集了国内航空院所、相关高校的优势力量,是国内最早、国际上深入该领域研究的团队之一,经过多年的技术攻关,团队取得了一系列国际领先的研究成果。

西工大翼身融合民机技术研究取得重大突破。 西北工业大学供图西工大翼身融合民机技术研究取得重大突破。 西北工业大学供图

  “概念方案牵引关键技术研究,关键技术研究支撑方案演化成熟,这是我们团队在进行翼身融合民机技术研究时确立的发展路线。”翼身融合民机技术研究团队原负责人、西工大航空学院张彬乾教授说。

  团队持续关注跟踪国际技术动态,瞄准国外技术瓶颈,寻求突破,自主创新,探索新的技术途径,在国际上率先提出“后体加长翼身融合布局”新概念,并围绕高速飞行与低速起降性能协调、客舱乘坐舒适性与应急疏散兼容、增升与配平能力匹配三个核心技术难题,攻坚克难、获得突破,形成了综合性能国际领先的NPU-BWB-300翼身融合民机技术概念方案。

  经过系列大型风洞试验、数值仿真与缩比飞行等关键技术验证,团队攻克并掌握了总体、气动、飞机—发动机匹配、飞行控制等一批系列关键设计技术,并在飞机系列化发展、中央机体特殊结构、噪声抑制等技术方面取得了重要进展。

西工大翼身融合民机技术研究取得重大突破。 西北工业大学供图西工大翼身融合民机技术研究取得重大突破。 西北工业大学供图

  团队形成的翼身融合民机概念方案采用了单排16座设计,为乘客提供了宽敞舒适的乘坐环境。团队负责人李栋教授介绍:“我们团队设计的翼身融合民机相较于目前国外一排24—30座的设计,飞机转弯飞行时,坐在外侧的乘客受到的过载感受更小,乘坐体验更加舒适。”同时,机身两侧均匀布置了8个舱门,很好地满足了90秒黄金逃生标准要求。

  从翼身融合布局民机概念的提出,到核心技术的攻关,再到关键技术突破,以西工大为核心的研究团队,十几年来坚持自主创新的发展理念,脚踏实地、严谨务实、追求卓越。经过长期研究,团队设计的翼身融合民机概念方案的综合性能已处于国际领先水平,达到或接近NASA“新二代”宽体客机发展目标。

  在双碳目标背景下,节能减排成为中国航空运输业发展的重中之重。如何减少飞机的碳排放甚至做到零排放也是团队在翼身融合民机技术研究中始终追求的目标。

  目前,团队已经在新能源翼身融合民机技术方面展开研究,已完成了氢能翼身融合民机概念方案初步设计。

  下一步,团队将进一步验证完善翼身融合民机总体综合设计技术,攻克结构、降噪等关键技术,并聚焦新能源飞机技术发展方向,攻克背撑式/背负式/分布式发动机布局设计技术,为电能/氢能动力翼身融合民机发展提供技术储备。(完)

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