“蛟龍”潛海、“嫦娥”攬?jiān)?、“北斗”組網(wǎng)、C919大型客機(jī)問(wèn)世，這些“大國(guó)重器”的研發(fā)全都離不開(kāi)仿真技術(shù)的支持。5月24日至26日，第四屆中國(guó)仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇在寧波舉行，院士專家們圍繞仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)、仿真在當(dāng)下各領(lǐng)域的應(yīng)用前景等話題展開(kāi)探討。

所謂仿真，即通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，借助某些數(shù)值計(jì)算和問(wèn)題求解，反映系統(tǒng)行為或過(guò)程的仿真模型技術(shù)。計(jì)算機(jī)和電子信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，更為仿真技術(shù)發(fā)展提供了現(xiàn)代化工具。當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)正處于邁向智能化、數(shù)字化的關(guān)鍵階段，仿真作為支撐各行業(yè)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的核心技術(shù)之一，為企業(yè)提供覆蓋產(chǎn)品論證、研發(fā)、試驗(yàn)、制造等各個(gè)階段的全生命周期解決方案。

“CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）軟件是應(yīng)用仿真技術(shù)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)步的重要路徑，但我國(guó)工業(yè)裝備研制使用的CAE軟件幾乎全部是國(guó)外產(chǎn)品，研發(fā)設(shè)計(jì)軟件國(guó)產(chǎn)化率僅為5%?！痹谥袊?guó)科學(xué)院院士、工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析優(yōu)化與CAE軟件全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任郭旭看來(lái)，“底層共性關(guān)鍵技術(shù)突破已成為實(shí)現(xiàn)CAE軟件自主可控的重中之重?！?/span>

郭旭分享了未來(lái)可重點(diǎn)發(fā)力的幾大創(chuàng)新方向，如結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、基于人工智能技術(shù)創(chuàng)新CAE軟件新架構(gòu)、構(gòu)建數(shù)字孿生底層技術(shù)、物理知識(shí)增強(qiáng)的機(jī)器學(xué)習(xí)范式等。

中國(guó)科學(xué)院院士李惠表示，近年來(lái)，物理機(jī)器學(xué)習(xí)成為求解高維非線性微分方程的新范式。微分控制方程物理機(jī)器學(xué)習(xí)求解可分為數(shù)據(jù)求解、數(shù)值計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)混合求解和直接求解三類方法。李惠院士介紹了上述三類求解方法的相關(guān)研究進(jìn)展，并提出計(jì)算機(jī)視覺(jué)求解微分方程的科學(xué)計(jì)算方法。

底層共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，語(yǔ)言的重要性不可忽視。北京航空航天大學(xué)教授、中國(guó)工業(yè)合作協(xié)會(huì)仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)分會(huì)會(huì)長(zhǎng)張霖帶來(lái)《基于X語(yǔ)言的系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真一體化技術(shù)》的報(bào)告，他認(rèn)為國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)工具基本采用國(guó)外的語(yǔ)言和方法論開(kāi)發(fā)，為此需要在這方面大膽突破。同時(shí)，他也分享了其團(tuán)隊(duì)在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等支持下研發(fā)的一體化建模仿真語(yǔ)言——X語(yǔ)言及其相應(yīng)的軟件工具。

會(huì)議期間還舉行了“人工智能、數(shù)字孿生與仿真技術(shù)”高端對(duì)話。專家們認(rèn)為：仿真置信度要求越來(lái)越高，應(yīng)該將VV&A方法（校核、驗(yàn)證與確認(rèn)）應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)全流程；數(shù)字孿生模型是物理對(duì)象的數(shù)字鏡像，其擁有獨(dú)立的生命周期，可以自演進(jìn)、自進(jìn)化，數(shù)字孿生系統(tǒng)則包含了數(shù)字孿生模型、物理實(shí)體、虛實(shí)連接、反向控制等綜合一體的復(fù)雜大系統(tǒng)；基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）方法是指導(dǎo)產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)（從需求、功能、邏輯到物理實(shí)現(xiàn)）的主流方法論，對(duì)全新產(chǎn)品正向研發(fā)意義重大；機(jī)器學(xué)習(xí)算法在分析、預(yù)測(cè)與決策領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。隨著生成式AI以及領(lǐng)域大模型技術(shù)的快速發(fā)展，其必然對(duì)仿真與數(shù)字孿生未來(lái)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。