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在科幻小說《三體》中,三體人所在星系有3個“太陽”,“太陽”內部發生著極其復雜的運動,且規律難以預測。如果將每個“太陽”理解為一個尺度,那么人們已經找到了在這尺度中從微觀到宏觀觀察并對不同尺度問題進行模擬,進而能快速求解超大規模多體問題的方法。試想,如果要計算“太陽”與“太陽”間有何聯系,又該怎么辦呢?

西部(重慶)科學城的一款自研的國產通用科學計算平臺,就能很好解決這個問題。

位于西部(重慶)科學城的滬渝人工智能研究院多體智能軟件項目組自主研發了多體智能軟件“微著”旗艦產品——隨機分批分子動力學(RBMD)模擬軟件云計算平臺2.0版,該產品運用隨機分批Ewald算法(RBE)和隨機分批鏈表算法(RBL),有效解決了長程與短程作用力計算中的效率瓶頸,在技術上實現了GPU單卡模擬千萬原子。

跨尺度模擬計算在國家科技布局中占據關鍵地位,“微著”2.0版作為一款先進的通用科學計算平臺,不僅能夠從微觀到宏觀對不同尺度問題進行精準模擬,快速求解超大規模多體問題,更重要的是,其具備跨尺度模擬計算能力,在我國多體問題微觀仿真領域具有較強的能力。

在實際應用中,上海交大全固態電池項目研究成為“微著”2.0實力的有力見證。固態電池作為儲能技術的重要發展方向,其性能受固態電解質影響較大。此前科研人員面臨電池充放電導致固態電解質性能損失的難題,而“微著”2.0團隊通過創新的建模、計算與分析,將微觀世界清晰可視化,精準鎖定鋰離子電導率衰減這一核心問題,并給出精確的調控方案,如添加特定材料及合理用量,成功讓鋰離子電導率維持在高水平。這一成果使得科研人員后續實驗和工作效率大幅提升,研究時間相比傳統算法減少一半,為材料科技的突破和國家相關產業的發展提供了堅實支撐。

同時,“微著”2.0版在科學計算領域實現了多方面的創新突破,集“算得快”“算得大”“輕量化”三大優勢于一身。其核心算法創新基于隨機分批算法在GPU上加速,運用RBE和RBL算法高效解決長程和短程作用力計算效率問題。經在3種GPU上驗證,“微著”2.0版運算速度顯著,極大地節省了算力消耗。

從去年9月項目團隊基于自研算法開始開發RBMD平臺,不到一年時間實現從算法到軟件的落地應用,再到上線5個月后登上平臺熱榜,其發展速度堪稱飛速。這背后,離不開西部(重慶)科學城提供的優質科研環境和濃厚的科研氛圍。科學城積極把握時代脈搏,堅持面向國家需求,為科研團隊搭建起堅實的創新橋梁,有力地推動了科研團隊在科技創新的道路上不斷前行,深入探索,為我國科技事業的發展貢獻力量。

據悉,此次“微著”RBMD云計算平臺的突破,將在新材料研發與新能源技術、智能制造等多個關鍵領域發揮重要作用。通過更精準、更高效的模擬,將加速新材料的發現與驗證過程,降低研發成本,縮短上市周期。

目前,“微著”RBMD云計算平臺正處于公開免費試用階段,并持續優化UI界面與底層軟件性能,以期為用戶帶來更加流暢、高效的使用體驗。