近日,索辰科技召开发布会,介绍了其最新的“世界物理模型”技术及相关方案。鉴于该“世界物理模型”与AI界经常提到的“世界模型”相关概念有着显著区别,发布会名词满天飞把人绕晕,AIE这里用相对更简单和通俗(不一定完全准确)的方式对其进行一下介绍,方便大家更好的理解。
这里先介绍2个理念相似,大家更为熟悉的概念:车辆自动驾驶虚拟仿真城市和虚拟风洞。
汽车自动驾驶虚拟仿真城市:训练汽车的自动驾驶算法时,很常见的做法是构建一个3D的虚拟城市(类似于真实城市的3D虚拟数字孪生),虚拟城市中有着如真实城市般运行的车辆、行人、信号灯等,在这个虚拟环境中可以模拟各种各样的情况,用于对自动驾驶汽车控制算法进行训练和验证。

图片来源:MORAI
虚拟风洞/数字孪生风洞:在虚拟环境中,构建一个与真实风洞一样的数字风洞,虚拟风洞中的流场的物理性质与真实风洞中相同,通过虚拟风洞可代替真实风洞对产品的流体力学性能进行测试,得到与真实风洞接近或相同的测试结果。

风神NF3数字孪生风洞,图片来源:神工坊,
两种方式理念基本类似,通过在数字空间中构建一个与真实世界物理规律相同的虚拟环境,用于相关产品的虚拟试验和测试。相比在真实环境中进行实验和测试,能模拟很多极端工况,避免安全风险,大大降低了实验成本,提高实验效率。
两者不同的在于,汽车自动驾驶虚拟环境中,模拟真实物理规律的方向在车辆、行车的运动控制等,而虚拟风洞的方向则在空气动力学。
把这个理念推广到其它物理学,也就构成了其它的不同类型的虚拟仿真环境。索辰科技发布的“世界物理模型”相关方案,即是同样理念下,针对的流体、电磁、声学等几种物理学的虚拟环境。
面向无人机管控的城市3D虚拟环境
构建一个与真实城市类似的3D虚拟环境,环境中的风场、电磁场、声场等运行模拟真实世界,在这个虚拟环境中,可以研究无人机运动与环境风、电磁等的影响和作用。具体落地结合到城市无人机管控场景,形成了 “飞思”及“乾盾”2个典型解决方案。

“飞思”面向无人机管控,结合实际城市风场测量数据,为无人机预测规划安全的飞行路线,号称“空中高德”。

“乾盾”则是面向反无人机场景。针对一些无人机雷达难以探测的情况,通过检测真实环境电磁和声场等的变化,反向推算出无人机的位置等信息,从而检测和处置黑飞等行为。

面向电磁产品开发的虚拟电磁暗室
一个与真实电磁暗室对应的虚拟电磁暗室,在其中可以进行无人机、电子产品的电磁特性模拟和测试。

面向产品气动噪声研发的虚拟风洞
在虚拟风洞中,预测产品,如风扇的气动噪声,从而指导结构设计。
不过不同于只创建一个虚拟风洞,这个方案构建了面向风扇从结构设计到仿真的一体化软件“智能工坊”,在同一个软件内完成创建设计变体,仿真求解、模型训练、参数寻优等工作。据称通过这种方式,使某型风扇的噪声下降了3分贝。

面向海洋装备研发的多物理场海洋虚拟仿真环境
一个融合了流体、电磁、声学、跨介质等多学科的复杂的虚拟海洋,用于研究海洋装备在海洋环境下的受到的影响等。

以上场景中的物理量都需要进行近实时的求解,背后依赖的是预先训练的AI模型(也称物理AI模型,即AI代理模型)以及GPU并行求解等技术。
AI模型的训练数据一方面来自CAE计算结果,通过大规模CAE计算数据训练出AI代理模型。另一方面则是来自真实数据采集,用真实数据指导AI模型调参,从而提升AI求解结果准确性。

针对以上各场景,索辰科技在自己公司的一片园区,搭建了对应的真实数据采集环境,合称物理AI工厂,具体包括:在园区内实地采集风场和电磁数据、与虚拟环境对应的真实的电磁暗室、与虚拟环境对应的真实的风洞、缩比的海洋模拟水池等。


索辰还搭建了真实的具身智能机器人训练场地,用于结合仿真数据,构建具身智能机器人数据集。
