多領(lǐng)域的科學(xué)家和研究人員利用 NVIDIA AI加速HPC 研究
生成式 AI 正在眾多國家實驗室和企業(yè)實驗室中“生根發(fā)芽”,加速商業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域的高性能計算發(fā)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(shè)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(fā),可以處理在數(shù)萬個處理器上運行任務(wù)時出現(xiàn)的細微差別。
桑迪亞實驗室正在利用檢索增強生成(RAG)技術(shù)創(chuàng)建 Kokkos 數(shù)據(jù)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(xué)家將要評估的 RAG 選項包括了諸如 NeMo Retriever 等基于云的服務(wù)。
桑迪亞實驗室極大規(guī)模計算高級經(jīng)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(fā)人員的工作速度?!?
通過模型調(diào)校和 RAG 構(gòu)建智能助手只是一個開始。研究人員的最終目標(biāo)是采用經(jīng)過氣候、生物和材料科學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)數(shù)據(jù)訓(xùn)練而成的基礎(chǔ)模型。
風(fēng)暴預(yù)測
天氣預(yù)報領(lǐng)域的研究人員和企業(yè)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(wù)和軟件。
CorrDiff 可以將傳統(tǒng)大氣模型的 25 公里分辨率降至 2 公里,并將可合并的預(yù)報數(shù)量擴大 100 倍以上,從而提高預(yù)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(wèi)星網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)。該公司的機器學(xué)習(xí)和建模負責(zé)人 Tom Gowan 表示:“這是一項富有前景的創(chuàng)新我們計劃在全球和地區(qū)性 AI 預(yù)測中利用這種模型,以獲得更加豐富的洞察?!?
他在最近的一次采訪中表示,生成式 AI 可以實現(xiàn)更加快速、準(zhǔn)確的預(yù)測。
他還補充道:“這確實是氣象學(xué)領(lǐng)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(xùn)練和推理任務(wù)而言是最可靠性、最快速和最高效的?!?
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(yù)報業(yè)務(wù)。
Meteomatics 公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Martin Fengler 表示:“通過與 NVIDIA 合作,我們將幫助能源公司實現(xiàn)最大限度的可再生能源利用,并通過快速、準(zhǔn)確的天氣波動洞察提高其盈利能力?!?
通過生成基因推動醫(yī)學(xué)研究
阿貢國家實驗室的科學(xué)家正在利用這項技術(shù)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(jié)果與現(xiàn)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(guān)于病毒可能如何發(fā)展出新弱點或產(chǎn)生新抗藥性的線索?!?
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(tǒng)、美國能源部的 Perlmutter 和 NVIDIA 的 Selene)上訓(xùn)練而成。
微軟開發(fā)新型材料
微軟研究院展示了生成式 AI 如何加速材料科學(xué)領(lǐng)域的工作。
其 MatterGen 模型可以生成具有所需特性的新型穩(wěn)定材料。這種方法可以指定想要開發(fā)材料的化學(xué)、磁性、電子、機械等特性。
談及在 Azure AI 基礎(chǔ)架構(gòu)上使用 NVIDIA Tensor Core GPU 上訓(xùn)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(shù)在材料設(shè)計領(lǐng)域邁出的重要一步?!?
Carbon3D 等公司已經(jīng)在尋找新機會,以將生成式 AI 應(yīng)用于商業(yè) 3D 打印中的材料科學(xué)研究。
這僅僅是研究人員利用生成式 AI 推動 HPC 和科學(xué)發(fā)展的開始。借助 NVIDIA 的 GPU,他們的工作效率將提升到新的水平。
了解更多有關(guān) NVIDIA Modulus(Earth-2 平臺中的關(guān)鍵組件,用于構(gòu)建遵循物理定律的 AI 模型)和 NVIDIA Megatron-Core(用于調(diào)校和訓(xùn)練大語言模型的 NeMo 庫)等工具的信息。