把企業需求凝鍊成數學問題來解決

11月9日，第三屆數學促進經濟社會發展論壇(2024)在重慶科學會堂舉辦。中國科學院院士張平文、陳十一、阮勇斌等院士專家、企業代表300餘人共聚一堂，以“數學賦能未來，創新驅動發展”爲主題，圍繞數學在智能製造、大數據、人工智能等前沿科技領域的創新實踐，在量子計算、新材料研發、創新藥設計等未來前沿科技領域的應用前景，以及如何更好地促進經濟社會發展進行了交流討論。

數學家要耐得住寂寞

“數學是科學的基礎。”中國科學院院士張平文表示，與基礎數學研究數學本身內部規律不同，應用數學主要是把數學的方法應用於解決實際問題。

在他看來，當前我們國家遇到的一些重大問題，以及經濟社會發展中遇到的難題，可利用應用數學來真正解決。在這個過程中，還能促進我國應用數學走在世界前列，兩者是相輔相成的。

“特別是數字化、網絡化、智能化的發展，爲數學服務經濟社會發展和企業創新提供了廣闊的空間。”他表示。

不過，張平文院士也指出，當前，數學和企業需求之間還存在很大的距離。究其原因，是絕大多數企業實際上難以提出問題，並把它凝鍊成數學問題，從中去尋求解決辦法。

對此，他認爲，不能把“提問題”這件事完全交給企業，而是要通過成立新型研發機構，讓其發揮橋樑的作用，吸引更多數學家深入企業，跟企業一起把需求梳理好、逐步把問題凝鍊好，“這纔是解決問題的有效方式。”

張平文表示，數學要用於解決企業的問題，光憑數學家是不夠的。在他看來，除了數學家以外，還要團結其他領域的專家和企業家等力量，在政府的指導和支持下，共同去解決問題，才能使目標得以實現。

“要讓應用數學真正落地，數學家要耐得住寂寞。”國際系統與控制科學院院士、重慶國家應用數學中心主任楊新民說，反覆溝通交流，才能把企業的需求真正摸清楚，梳理並凝鍊出問題，找到解決問題的辦法。

生成式AI加速重塑工業軟件

“我本身是學力學的，但力學和數學密不可分。”論壇上，中國科學院院士陳十一說。

當天，他以《工業軟件：迎接人工智能的變革》爲題進行了分享。他在開場白中就表示，從數字化到智能化，數學變得越來越重要。工業軟件其實是數學和計算機的結合，工業軟件裡有很多數學問題。

他舉例說，工業仿真(CAE)軟件廣泛應用於航空航天、半導體等高端裝備領域，以及低空經濟、人形機器人等未來產業，是開展高端裝備研發、性能預測與優化設計的最重要的工具軟件，而根據工業仿真軟件的工作流程來看，數值求解就是核心環節。

他表示，當前，生成式人工智能正在加速重塑工業軟件，讓工業軟件從“計算機輔助”邁向“智能輔助”。國際主流工業軟件公司，都在加速與人工智能深度整合。他也相信不光是生成式人工智能，其他人工智能技術也將持續賦能工業軟件的發展，加速推動傳統制造向新型智能製造的轉型。

中國科學院院士阮勇斌說，自己雖然不是人工智能賽道上的專家，但他也關注人工智能的發展。

他表示，在人工智能發展的三要素(即算法、算力和數據)中，我們國家在算法、算力方面還存在一些瓶頸，甚至有“卡脖子”的地方，但我們也有自己的優勢。比如在數據方面，現在人工智能發展面臨的問題就是數據枯竭，大模型在網上能夠蒐集使用的數據差不多已經用完了，但是，我國有很強大的工業基礎，應用場景廣泛而豐富。這當中就可以生成和沉澱很多數據，成爲我國發展人工智能的優勢。

量子計算賦能千行百業

當人工智能的發展還處於如火如荼之際，全球科學家、企業巨頭、政治領袖的目光，已在默默關注下一個前沿技術——量子計算，認爲它將是計算技術的革命性飛躍。

這是因爲，相比經典計算機——筆記本電腦、臺式機甚至超級計算機等來說，基於量子計算而來的量子計算機，有望解決更復雜的問題。

歐洲科學院院士、歐洲人文和自然科學院外籍院士，上海交通大學重慶人工智能研究院院長金石介紹，量子計算機根據量子力學原理設計，最適合求解量子力學中的薛定諤方程，相應的算法被稱爲量子模擬。

不過，很多科學與工程問題的計算，並不能很好地直接用量子模擬方法來解決。“這就好比嬰兒只能喝奶粉，沒辦法直接吃重慶小面、上海小籠包一樣。”金石形象地解釋說。

對此，他們的團隊構建了一種新方法，讓所有科學與工程問題用到的計算方程，都能變成薛定諤方程，就好比是把上海小籠包、重慶小面都變成嬰兒能吃的奶粉，讓這些問題都可以通過量子模擬方法來解決，從而拓展量子計算在科學與工程問題中的應用範圍。“希望有一天，量子計算也能像人工智能一樣，賦能千行百業。”金石說。(新重慶-重慶日報首席記者 張亦築)