Nvidia发布了用于控制物理方程式和模拟的神经网络训练平台Modulus,Modulus框架可生成强大且高传真的模型,加速多物理系统的设计探索,非常适合用于开发数字映射(Digital Twin)。
Nvidia解释,Modulus是一种神经网络框架,可以将物理学和偏微分等强大功能和人工智能相结合,以构建出更加强大的模型,进行分析运算。无论是开发者想要以人工智能解决物理问题,又或是以复杂的非线性、多物理系统,设计数字映射模型,Modulus都能够派上用常
Modulus主要针对工程师、科学家、研究人员和学生设计,使用方法简单,而且容易扩展,适合用来解决广泛的问题,并且可快速迭代,加快系统探索和开发的速度,Modulus可同时解决多个假设场景的参数化系统,用户仅需要训练模型一次,即可解决多个问题。
官方解释,传统的数值求解器,目的都在一次求解一种配置,但是Modulus却能够一次处理多个单一几何,或是参数几何,神经网络可以同时在多个场景间进行训练,并且在推理过程,即时评估每个配置,这使得用户可以更有效率地探索设计空间。
由于Modulus利用了人工智能方法,融合物理学和机器学习领域,考虑到训练资料和控制物理方程式,Modulus训练出来的模型,封装了物理公式,并成为可用于各种应用程序的高传真模型。
Modulus中的资料准备模块,会将观察到或是模拟的资料,还有标准几何格式的资料作为输入,官方提到,Modulus特别的地方,在于不仅可使用特定的几何系统,还能够输入显示参数化空间作为几何输入,这让模型能够对参数进行探索,并且优化设计空间。
Modulus提供以Python为基础的API,供用户方便地实例物理和几何运算,还有详细的用户指南范例。训练引擎模块则接受所有输入,并且利用PyTorch和TensorFlow来训练最终模型,通过cuDNN进行GPU加速,用户还可使用Magnum来进行多GPU或多节点扩展。