麦肯锡与国际工程建模、分析和仿真社区协会(NAFEMS)合作,通过深度访谈研究了人工智能(AI)对工程仿真(ES)领域的影响,识别出11个未来五年至十年将塑造ES演变的关键主题。
工程工作流程
- 模拟民主化:生成式AI将驱动整个ES过程,使非专业人士也能使用,同时仿真专家将负责评估和开发AI工具,并提升AI/ML技能。
- 工程师技能提升:仿真工程师将掌握AI/ML技能,消除双重角色需求。
- 最佳实践:工具将采用联合方法,选择最佳垂直工具,高度互操作,摆脱单一软件套件。
- 未来工具:用户将与即时仿真计算工具交互,可在模型所有规模和维度上进行放大/缩小。
- 模块化:60%的受访者期望模块化方法,使用高度互操作的垂直工具组合,而非单一软件套件。
人工智能/机器学习(ML)工具
- AI颠覆场景:存在两种可能场景,一是有限迁移学习的预训练仿真模型,二是处理多种物理现象的通用工程模型(LLM)。
- AI/ML工具:在早期设计阶段提升仿真,正确性标准保证可信性,基于物理的仿真作为最终验证步骤。
- 新算法:新的数值仿真算法将不断出现,作为解决具体仿真问题的新标准。
- 数据:使用所有数据类型(合成的、实时的、现场测试),专有数据是关键资产。
- 训练数据:技术公司、大型云服务商和大学将发布大规模、开放的训练数据集。
计算基础设施
- 计算演变:基于CPU的计算将向基于GPU和AI优化的计算发展,量子计算潜力巨大但成熟度尚不明确。
- 云计算:私有云和公有云将共存,私有云和本地解决方案用于安全训练,部分替代SaaS商业模式。
用户和供应商考虑事项
- 用户:需要准备分散、以AI为中心的未来,保持高风险决策的可信度,重新思考资源、人才和流程结构,数据战略至关重要,基础设施选择将evolve,重新思考治理和决策。
- 供应商:市场从求解器中心产品转向模型中心平台,明确选择参与领域,知识产权战略超越求解器,竞争加剧,可解释性、不确定性量化和鲁棒性变得重要,合成数据成为核心基础设施,合作至关重要,用户体验将被转变。
研究结论
- 未来的ES将变得更加智能、自动化、模块化,并深度融入工程过程。
- 人工智能将增强而不是取代工程判断,仿真将成为普遍的组织能力。
- 尽早采取行动的组织将塑造工程系统生态系统的演变,并最终积累价值。
- 核心问题在于组织是否准备好以负责任的方式信任、管理和扩大这种变革。