Rose Yu:用物理引导深度学习破解交通、飓风与核聚变难题

AI快讯1周前发布 niko
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Rose Yu的科研之路始于25年前,10岁时她收到叔叔送的电脑,从此开启了开挂人生。最初她用电脑玩游戏,中学获网页设计奖,大学在浙江大学主修计算机科学并因创新研究获奖,后到南加州大学读博。2017年获博士学位及最佳博士论文奖,今年1月获美国总统早期职业奖。

如今,她是加州大学圣地亚哥分校副教授,在「物理引导深度学习」领域是领军人物。她致力于将物理知识融入神经网络,用流体动力学原理改进交通预测,加深对飓风的理解,还设计工具预测新冠肺炎传播。她梦想部署「AI科学家」数字实验室助手,认为整合其信息是加速科学发现的最佳途径。

读研时,堵车催生的灵感 让她有了新研究方向。当时洛杉矶堵车严重,她突发奇想,想让深度学习预测动态交通。她把车流比作水流,引入图论概念,将交通视为「图」,传感器是「节点」,道路及距离构成「边」。借助这张图能获取路网即时状况,预测交通变化趋势。靠着导师积累的数据,她的交通预测模型把预测时长从15分钟延长到1小时,2018年谷歌地图采用了她的代码。

解决交通问题后,她转向气候领域的湍流预测。传统Navier -Stokes方程预测湍流速度慢,导致飓风难以精准预报。她用最佳数值模拟训练深度神经网络,湍流预测算法效果惊人,二维场景预测速度快20倍,三维场景快1000倍。未来预警飓风可能会采用该算法。此外,她还参与无人机稳定性研究,目前正在开发能瞬间预测等离子体行为的深度学习模型。

RoseYu更大胆的想法是打造「AI科学家」。她的团队开发的AI能自动发现物理规律,如洛伦兹对称性、旋转对称性,甚至有潜力发现未知新对称性。「AI科学家」是程序组合,可辅助科学家进行天气预报、分析全球变暖等研究。现在团队正开发能处理多种数据的基础模型,让科研人员有更多精力投入创造性工作,但她强调AI永远是助手。

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