王一博：大模型时代下的Al for Science.pptxVIP

?2024DPTechnologyAllRightsReserved;

1.1AI4S的第一类寻宝图：AI建模高维复杂函数;

“维数灾难”问题;

从原始工具到现代科技，从石器时代到AI时代

人类文明的发展离不开工具的变革，而工具的革新，离不开科学技术的发展;

第?范式：计算第三范式：理论;

牛顿的三棱镜实验居里夫人发现放射性元素“钋”和“镭”;

科学研究的第二范式：计算|Kepler范式;

世界上第一台现代电子数字计算机ENIAC，诞生于1946年2月14日的美国宾夕法尼亚大学。占地面积约170平方米，重达30英吨。它包含了17468根电子管，7200根晶体二极管。计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用于美国军方弹道轨迹计算和曼哈顿计划。;;

Itremainsthat,fromthesameprinciples,Inow

demonstratetheframeoftheSystemoftheWorld.

现在，我将展示世界体系的框架。

——1687年，艾萨克·牛顿，《自然哲学的数学原理》;

科学研究的第三范式：理论|Newton范式;

大部分的物理问题和所有的化学问题在原理上已经解决，剩下的问题就是求解薛定谔方程。

困难只在于运用这些定律的方程太复杂，无法求解。

——保罗·狄拉克《电子的量子理论》;

C919研发使用三维数字样机技术雷神山医院污染扩散仿真

?2024DPTechnologyAllRightsReserved13;

“简单”的问题可以得到解决

结构?学，机械?程，航空航天，电??程等;

简单和复杂问题的分界线：

自由度的个数=维数

传统方法面临的困难：维数灾难（随着维数的增加，复杂度指数增加）;

2.画×的点就是棋子的气。占据所有气就能闷死对面。

1.这是围棋的棋???。上面

标记了九个特殊的点，但

这只是装饰，并没有什么

用。

3.趁对手不注意，吃掉对方的棋子！

就像这样，很简单不是吗？;

AI解决围棋中的“维数灾难”问题;;

AI方法为解决“维数灾难”问题提供了有效手段;

维数灾难：从低维问题到高维问题从线性、单体的简化模型到非线性、多体的复杂模型;

结构、力场与采样是分子模拟的三个关键;

?VASP是目前最流行的电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包之一。可以使用赝势和平面波基组，进行从头电子结构和量子力学分子动力学计算。

?CP2K是一个从头算分子动力学软件，可以对固态、液体、分子、周期、材料、晶体和生物系统进行原子模拟。;

方法2：经验力场

例如：LJ,EAM,MEAM,

AMBER,CHARMM;

方法2：经验力场

例如：LJ,EAM,MEAM,

AMBER,CHARMM;

目标:数值近似第一性原理定义的能量函数B(R),R=(r:}3N维

模型:E(R,W)

数据:

R,B,=B(A,)由第一性原理计算给出

训练:;

目标:数值近似第一性原理定义的能量函数B(R),R=(r:}3N维

模型:E