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)也取得了顯著進展。國內(nèi)企業(yè)不斷投入研發(fā)資源,推動流體仿真技術(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;三是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的挑戰(zhàn)。軟件需要在產(chǎn)業(yè)鏈加強上下游的合作與整合,當前跨學科的復(fù)合型人才也儲備不足;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、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),您認為在面對國際競爭時,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,降低用戶的學習成本。
再者,品牌建設(shè)不可忽視。在國際市場上,品牌是企業(yè)實力和信譽的象征。我們積鼎科技一直以來都非常注重品牌建設(shè),通過積極參與標準制定、亮相行業(yè)研討會等方式,提升品牌的知名度和影響力。同時,我們也在加強與高校、科研機構(gòu)的合作,共同推動CFD技術(shù)的發(fā)展。
記者:我們正在逐步邁入人工智能時代,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)雜流動現(xiàn)象時,往往因為計算量大、模型復(fù)雜而難以得到準確結(jié)果。而AI的引入,特別是深度學習和機器學習技術(shù),為我們提供了新的解決方案。
AI可以通過學習大量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)雜流動現(xiàn)象,AI可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法,構(gòu)建出更加精確的模型,來替代或補充傳統(tǒng)求解器,從而得到更加準確的結(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,我們可以利用強化學習技術(shù),對CFD模擬過程中的參數(shù)進行優(yōu)化,從而減少計算量,提高模擬速度。同時,AI還可以幫助我們進行模型降階,將復(fù)雜的CFD模型簡化為更加高效的模型,從而進一步加快模擬速度。
同時,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,實現(xiàn)三維空間與數(shù)字對象互動,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,全尺寸仿真會成為趨勢。全尺寸仿真就是用計算機模擬真實世界的大規(guī)模工程系統(tǒng),比如整架飛機或一艘船。以前我們只能模擬小部分,現(xiàn)在隨著計算能力提升,我們可以模擬整個系統(tǒng)了。這大大提高了設(shè)計的準確性,減少了實際測試的成本和時間。
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模型里同時考慮從微觀到宏觀的不同層次現(xiàn)象。比如燃料電池,內(nèi)部有分子運動、催化劑表面反應(yīng),還有整體的熱管理和流體流動。傳統(tǒng)方法只能處理一個尺度,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)并行計算大幅提升CFD計算效率。異構(gòu)并行計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項,比如GPU擅長處理大規(guī)模并行任務(wù),而CPU負責處理復(fù)雜的邏輯運算和調(diào)度。通過合理分配工作負載,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、強大的團隊實力、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)客戶的認可與支持。
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