傅彥國,上海積鼎信息科技有限公司創(chuàng)始人
記者:請傅總介紹下我國流體仿真行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的?
傅彥國:自2018年政府加大了對核心技術(shù)自主研發(fā)的支持力度,國產(chǎn)CFD軟件逐漸步入發(fā)展正軌。
首先,從市場規(guī)模來看,我國流體仿真行業(yè)正在經(jīng)歷快速增長。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和數(shù)字化發(fā)展,越來越多的企業(yè)開始重視流體仿真技術(shù)的應(yīng)用,特別是在航空航天、能源電力、新能源等領(lǐng)域,流體仿真已經(jīng)成為不可或缺的設(shè)計(jì)工具。
其次,在技術(shù)創(chuàng)新方面,我國流體仿真行業(yè)也取得了顯著進(jìn)展。國內(nèi)企業(yè)不斷投入研發(fā)資源,推動(dòng)流體仿真技術(shù)的創(chuàng)新和升級,使得我國流體仿真技術(shù)在精度、效率、易用性等方面都有了大幅提升。
記者:我國流體仿真技術(shù)仍面臨著諸多挑戰(zhàn),您認(rèn)為主要是體現(xiàn)在哪幾方面?
傅彥國:目前我國發(fā)展CFD技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)包括:一是技術(shù)的挑戰(zhàn)。國產(chǎn)CFD軟件在高級算法、高精度模型、軟件性能、軟件驗(yàn)證等方面仍面臨國際競爭壓力;二是市場的挑戰(zhàn)。國產(chǎn)CFD在市場樹立品牌形象、拓寬市場份額方面仍有較大挑戰(zhàn),尤其在與國際品牌競爭時(shí);三是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的挑戰(zhàn)。軟件需要在產(chǎn)業(yè)鏈加強(qiáng)上下游的合作與整合,當(dāng)前跨學(xué)科的復(fù)合型人才也儲(chǔ)備不足;四是專業(yè)人才的挑戰(zhàn)。CFD優(yōu)質(zhì)人才稀缺,需具備流體力學(xué)、數(shù)值模擬、編程技術(shù)及工程應(yīng)用等綜合能力。
記者:近年,國內(nèi)也誕生了幾家國產(chǎn)CFD軟件企業(yè),您認(rèn)為在面對國際競爭時(shí),我國企業(yè)該如何打造自身的競爭優(yōu)勢?
傅彥國:首先,我認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新是發(fā)展的核心。企業(yè)必須持續(xù)投入研發(fā),特別是在算法優(yōu)化、模型構(gòu)建等核心技術(shù)上,要確保與國際領(lǐng)先水平接軌,甚至在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超越。
其次,用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。CFD軟件的使用者往往來自不同的行業(yè),他們的需求各異。因此,我們不僅要提供功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定的軟件產(chǎn)品,還要注重界面的友好性和易用性,降低用戶的學(xué)習(xí)成本。
再者,品牌建設(shè)不可忽視。在國際市場上,品牌是企業(yè)實(shí)力和信譽(yù)的象征。我們積鼎科技一直以來都非常注重品牌建設(shè),通過積極參與標(biāo)準(zhǔn)制定、亮相行業(yè)研討會(huì)等方式,提升品牌的知名度和影響力。同時(shí),我們也在加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作,共同推動(dòng)CFD技術(shù)的發(fā)展。
記者:我們正在逐步邁入人工智能時(shí)代,CFD的未來發(fā)展將如何與AI相融合?
傅彥國:CFD的任務(wù)主要是“算的好”和“算得快”。傳統(tǒng)CFD方法在處理復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象時(shí),往往因?yàn)橛?jì)算量大、模型復(fù)雜而難以得到準(zhǔn)確結(jié)果。而AI的引入,特別是深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),為我們提供了新的解決方案。
AI可以通過學(xué)習(xí)大量CFD數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和模式。例如對于傳統(tǒng)CFD方法難以處理的復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象,AI可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法,構(gòu)建出更加精確的模型,來替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)求解器,從而得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。
另外,AI還可以通過優(yōu)化算法,提高CFD模擬的效率。比如,我們可以利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù),對CFD模擬過程中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而減少計(jì)算量,提高模擬速度。同時(shí),AI還可以幫助我們進(jìn)行模型降階,將復(fù)雜的CFD模型簡化為更加高效的模型,從而進(jìn)一步加快模擬速度。
同時(shí),將AI技術(shù)應(yīng)用于圖形用戶界面(GUI)和屏幕等交互方式,用戶與CFD軟件之間的交互將更加直觀和高效。例如通過手勢、語音等方式,實(shí)現(xiàn)三維空間與數(shù)字對象互動(dòng),以及AI可以提供智能提示,幫助用戶做出最佳選擇。
記者:除了CFD+AI是大方向外,CFD的未來發(fā)展還有哪些趨勢呢?
傅彥國:首先,全尺寸仿真會(huì)成為趨勢。全尺寸仿真就是用計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)世界的大規(guī)模工程系統(tǒng),比如整架飛機(jī)或一艘船。以前我們只能模擬小部分,現(xiàn)在隨著計(jì)算能力提升,我們可以模擬整個(gè)系統(tǒng)了。這大大提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,減少了實(shí)際測試的成本和時(shí)間。
第二,多尺度仿真也是一大發(fā)展方向。多尺度仿真就是在同一個(gè)模型里同時(shí)考慮從微觀到宏觀的不同層次現(xiàn)象。比如燃料電池,內(nèi)部有分子運(yùn)動(dòng)、催化劑表面反應(yīng),還有整體的熱管理和流體流動(dòng)。傳統(tǒng)方法只能處理一個(gè)尺度,但多尺度仿真可以把這些都結(jié)合起來,提供更全面的理解。
第三,通過異構(gòu)并行計(jì)算大幅提升CFD計(jì)算效率。異構(gòu)并行計(jì)算就是把不同類型的處理器整合在一起,比如CPU、GPU和FPGA。每種處理器都有自己的強(qiáng)項(xiàng),比如GPU擅長處理大規(guī)模并行任務(wù),而CPU負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的邏輯運(yùn)算和調(diào)度。通過合理分配工作負(fù)載,我們可以大幅提升CFD仿真的速度。
上海積鼎信息科技有限公司(簡稱:積鼎科技)成立于2008年,經(jīng)過16年的積累,已經(jīng)成長為國內(nèi)領(lǐng)先的流體仿真解決方案提供商。公司致力于打造好用、易用的國產(chǎn)CFD多相流仿真軟件。憑借深厚的技術(shù)積累、強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)實(shí)力、豐富的平臺資源,已經(jīng)贏得了良好的市場口碑,獲得上百家高端制造業(yè)客戶的認(rèn)可與支持。
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