科學家和研究人員正在利用 NVIDIA 技術將生成式 AI 應用于代碼生成、天氣預報、遺傳學和材料科學領域的 HPC 工作。

生成式 AI 正在眾多國家實驗室和企業實驗室中“生根發芽”，加速商業和科學領域的高性能計算發展。

桑迪亞國家實驗室的研究人員致力于使用 Kokkos 自動生成代碼。Kokkos 是一種并行編程語言，專門用于全球最強大的超級計算機設計。

這是一項十分龐大的工程。這種專門的語言由多個國家實驗室的研究人員開發，可以處理在數萬個處理器上運行任務時出現的細微差別。

桑迪亞實驗室正在利用檢索增強生成（RAG）技術創建 Kokkos 數據庫，并將其與 AI 模型打通。研究人員采用不同的 RAG 方法進行實驗，初步測試顯示出了可喜的成果。

科學家將要評估的 RAG 選項包括了諸如 NeMo Retriever 等基于云的服務。

桑迪亞實驗室極大規模計算高級經理 Robert Hoekstra 表示：“NVIDIA 提供的豐富工具幫助我們大大加快了 HPC 軟件開發人員的工作速度。”

通過模型調校和 RAG 構建智能助手只是一個開始。研究人員的最終目標是采用經過氣候、生物和材料科學等領域的科學數據訓練而成的基礎模型。

風暴預測

天氣預報領域的研究人員和企業正在采用 NVIDIA Earth-2 中的生成式 AI 模型 CorrDiff。Earth-2 是一套用于天氣和氣候研究的服務和軟件。

CorrDiff 可以將傳統大氣模型的 25 公里分辨率降至 2 公里，并將可合并的預報數量擴大 100 倍以上，從而提高預測的可信度。

位于弗吉尼亞州維也納的 Spire 公司通過自己的微型衛星網絡采集數據。該公司的機器學習和建模負責人 Tom Gowan 表示：“這是一項富有前景的創新，我們計劃在全球和地區性 AI 預測中利用這種模型，以獲得更加豐富的洞察?！?/p>

他在最近的一次采訪中表示，生成式 AI 可以實現更加快速、準確的預測。

他還補充道：“這確實是氣象學領域的一次巨大飛躍。通過與 NVIDIA 合作，我們可以使用世界上最好的 GPU，它們對訓練和推理任務而言是最可靠性、最快速和最高效的?！?/p>

總部位于瑞士的 Meteomatics 公司最近宣布，計劃將 NVIDIA 的生成式 AI 平臺用于其天氣預報業務。

Meteomatics 公司創始人兼首席執行官 Martin Fengler 表示：“通過與 NVIDIA 合作，我們將幫助能源公司實現最大限度的可再生能源利用，并通過快速、準確的天氣波動洞察提高其盈利能力?！?/p>

通過生成基因推動醫學研究

阿貢國家實驗室的科學家正在利用這項技術生成基因序列，以便更好地了解 COVID-19 背后的病毒。他們一項獲獎的模型 GenSLMs 所生成的模擬結果與現實世界中的 SARS-CoV-2 變體非常相似。

首席研究員 Arvind Ramanathan 在一篇博客中寫道：“通過了解基因組的不同部分如何共同進化，我們找到了關于病毒可能如何發展出新弱點或產生新抗藥性的線索?！?/p>

GenSLMs 使用超過 1.1 億個基因組序列，在多臺搭載 NVIDIA Tensor Core GPU 的超級計算機（包括阿貢實驗室的 Polaris 系統、美國能源部的 Perlmutter 和 NVIDIA 的 Selene）上訓練而成。

微軟開發新型材料

微軟研究院展示了生成式 AI 如何加速材料科學領域的工作。

其 MatterGen 模型可以生成具有所需特性的新型穩定材料。這種方法可以指定想要開發材料的化學、磁性、電子、機械等特性。

談及在 Azure AI 基礎架構上使用 NVIDIA Tensor Core GPU 上訓練而成的模型時，微軟研究院的團隊表示：“我們相信 MatterGen 模型是 AI 技術在材料設計領域邁出的重要一步。”

Carbon3D 等公司已經在尋找新機會，以將生成式 AI 應用于商業 3D 打印中的材料科學研究。

這僅僅是研究人員利用生成式 AI 推動 HPC 和科學發展的開始。借助 NVIDIA 的 GPU，他們的工作效率將提升到新的水平。

審核編輯：劉清