下一个 AI 前沿：NVIDIA 和 SandboxAQ 推动 AI模拟改变物理世界

2023年11月22日，南极熊获悉，美国跨国科技公司正在和NVIDIA SandboxAQ公司合作，计划推动 AI 模拟研究，用于改变物理世界。尽管目前看来，这是一个与 3D 打印没有直接联系的方向，但这种专注于物理反应和材料的合作可能会对增材制造产生非常重大的影响。

据悉，研究人员利用人工智能和量子(AQ) 来模拟和预测化学反应，从而产生新的能源、电池、建筑材料、化学品、金属等。两家公司认为，模拟是继生成式人工智能之后的下一个重大人工智能进步，SandboxAQ 一直利用它与制药公司一起在药物发现方面取得突破，与全球银行一起解决复杂的财务问题，并与 Novonix 一起利用它进行电池创新。

很容易看出这将如何影响增材制造，这将是另一个新的领域。在该领域中，仿真能力被认为等同于推进和加速涉及塑造物理物质的所有过程和工作流程，从材料科学到化学反应和机械相互作用。NVIDIA 对工业数字化尤其感兴趣，开展了多项活动，从在制造软件中使用人工智能到在短短几秒钟内创建 3D 模型的能力。

这项公告意义重大，因为非技术公司可以使用 SandboxAQ 软件和 NVIDIA 量子平台创造新的创新，利用张量网络（tensor networks）直接模拟支撑现代化学、生物学和材料科学的量子力学。

SandboxAQ 董事长埃里克·施密特 (Eric Schmidt) 说道：“仿真是未来最有前途的技术应用之一，如今的它已经发展出自己的轨迹。得益于 GPU 硬件和量子信息科学的快速进步，我们终于能够利用人工智能进行更专业的应用，这将对我们的世界产生深远的影响。SandboxAQ 的 AI 模拟功能加上 NVIDIA 加速计算和量子平台的增强，将有助于创造新材料和化合物，从而改变行业并解决世界上一些最大的挑战。”

SandboxAQ 首席执行官Jack D. Hidary 表示：“模拟将推动 GPU 使用的新浪潮，为我们的物理世界提供以前无法实现的洞察力，超越提取或生成人工智能的能力。将仿真与先进的人工智能相结合，可以为世界上一些最大的潜在市场的问题提供解决方案。”

SandboxAQ 与 NVIDIA 的合作最初将侧重于预测药物发现、电池设计、绿色能源等领域的化学反应。SandboxAQ 将利用 NVIDIA 量子平台，使用张量网络直接模拟支撑现代化学、生物学和材料科学的量子力学。

SandboxAQ 首席执行官Jack D. Hidary 表示：“模拟将推动 GPU 使用的新浪潮，为我们的物理世界提供以前无法实现的洞察力，超越提取或生成人工智能的能力。将仿真与先进的人工智能相结合，可以为世界上一些最大的潜在市场中的问题提供解决方案，远远超出生成式人工智能的能力。此次合作将对医疗保健、能源、建筑、金融服务等广泛行业产生深远影响。”

NVIDIA 高性能计算和量子总监Tim Costa 表示：“量子化学和分子建模的进步需要强大的加速计算平台来预测复杂的化学相互作用，这可以为社会带来无数的好处。NVIDIA 与 SandboxAQ 的合作将帮助科学家在材料科学领域取得下一代突破。”

作为合作的一部分，SandboxAQ 将提供有关 NVIDIA 产品的技术建议，包括 cuTENSOR、cuTensorNet、量子计算和 CUDA 库。张量网络是一种表示高维数据的可扩展方式，并且在机器学习和数据科学、金融建模、流体动力学、量子化学等众多领域引起了越来越多的兴趣。SandboxAQ 将使用在多达 32 个 NVIDIA H100 Tensor Core GPU 上运行的高度 GPU 优化的张量网络方法来解决科学和工业中的挑战性问题。SandboxAQ 还计划利用 NVIDIA cuTENSOR 和 NVIDIA cuQuantum 软件。

这项关于张量网络的工作将进一步补充和加强SandboxAQ 现有的努力成果，利用人工智能和模拟对药物开发、材料科学等领域产生影响。SandboxAQ AI 和模拟的具体应用包括神经退行性疾病中大规模不可成药靶点的蛋白质配体结合计算、姿势和毒性预测的新颖解决方案，以及预测由新型材料组成的下一代电池生命周期的新 AI 方法。