编辑注：这是系列文章的一部分，介绍了利用高性能计算推进科学研究的研究人员。 还在上高中之前，葛东就想成为像她妈妈一样的物理学家，她的妈妈是上海交通大学的教授。 “她说清洁能源对于人类的持续发展非常重要，她经常谈论这个问题，”葛东说（上图为她两岁时和妈妈在一起的照片）。 葛东 现年32岁的她正在一家初创公司追寻这个梦想，希望通过高性能计算和人工智能找到商业化的核聚变道路。 物理学中的人工智能先驱 2014年，她的一生的工作将她从上海带到了普林斯顿大学著名的等离子物理实验室，她在那里获得了博士学位。 她的博士论文基于普林斯顿的同事们的进展。他们是第一个使用人工智能预测可能导致聚变反应堆故障的等离子体干扰的人。 葛东的工作揭示了比太阳表面更热的等离子体边缘在一个名为托卡马克的环形封闭设备内的行为。 后来，她与同事和英伟达专家共同工作了一年多的时间，利用英伟达Omniverse创建了一个数字孪生体，展示了等离子体在托卡马克内部的循环。通过使用人工智能，这一努力大大降低了基于传统数值计算方法的模拟成本。 https://blogs.nvidia.com/wp-content/uploads/2023/09/OV-sim-of-ppl-tokamak.mp4 这些结果可能有助于工程师构建能够安全地将超热等离子体保持在未来发电厂内的控制系统，加速清洁能源的到来。 一个关键的谈话 在新冠疫情封锁期间，葛东回到了上海在家工作。在2021年，她与朋友周阳进行了一次关键的对话，决定共同创办能源奇点（Energy Singularity），一个野心勃勃的初创公司。 周阳表示他想要建造一个托卡马克。当她对这个数十亿美元的想法不屑一顾时，他详细解释了一项成本要低得多的计划。 能源奇点团队与他们的超导磁体 然后他解释了为什么他想采用一种在研究人员中很受欢迎的方法，使用高温超导磁体来控制等离子体。尽管他学习的是物理学的一个分支，但他可以从根本方程开始解释这一理论的基础。 在他们的对话之后，“我太兴奋了，整夜都没睡觉，”她对这个大胆的计划说。 几个月后，他们与其他三个人一起创办了这家公司。 对人工智能的新挑战 学习如何构建和控制强大而脆弱的磁体是这家初创公司的主要技术挑战。团队正在利用高性能计算和人工智能寻找解决方案。 “这是一个全新的研究领域，可以利用统计分析加速AI的发展，以实现最有效和最低成本的方法，”她说。 这家初创公司已经在办公室内的一台英伟达加速服务器上设计其原型。 “我们一直在使用英伟达的GPU进行研究，它们是当今等离子物理学中最重要的工具之一，”她说。…
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一组顶尖科学家正在帮助引领计算史上最雄心勃勃的项目之一 —— 建立地球的数字孪生。 彼得·鲍尔、比约恩·斯蒂文斯和弗朗西斯科“帕科”·多布拉斯-雷耶斯一致认为，地球的数字孪生需要支持分辨率高达一公里，以便越来越多的用户可以探索气候变化的风险以及如何适应这些风险。他们表示，这项工作将需要加速计算、人工智能和大量的合作。 他们的巨大努力，其中一些已经使用了NVIDIA的技术，启发了地球2.0项目，这是NVIDIA为共同事业做出的贡献。 “我们将致力于将NVIDIA在计算科学领域的规模和专业知识直接用于与世界气候科学界的合作，投入我们的重要资源，” NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋在2021年末宣布地球2.0计划时表示。 在前所未有的规模上进行合作 黄仁勋的承诺表明支持像“DestinE”这样的努力，该项目是一个欧洲跨国项目，旨在创建地球的数字孪生。 “可能没有一台单独的计算机足够完成这项工作，因此它需要一个分布式的、国际化的努力，”鲍尔说道。作为欧洲顶级天气预报中心的资深人员，他在这个旨在在2030年前提供全球规模模型的项目中担任领导者。 去年，他与他人合著了一篇《自然》杂志文章，称这项工作“需要前所未有的规模上的合作”。 鲍尔呼吁在新的地球信息系统上进行广泛的国际合作。 在三月的GTC演讲中，鲍尔设想了一个“动员来自多个国家的资源，包括私人机构，而NVIDIA可能是一个非常有趣的机构”的联合体。 彼得·鲍尔 这些资源将使得开发新的数值和机器学习模型成为可能，然后通过大规模推理作业运行这些模型，以进行跨越数十年的预测。 “DestinE”起源于2008年的一次气候会议。它是一系列项目的结晶，其中包括鲍尔在欧洲中程天气预报中心（总部位于英国雷丁）领导的许多项目，该中心开发了世界上一些最先进的天气预报模型。 每天使用一PB的数据 合作的规模很大，因为计算需求非常巨大。 弗朗西斯科·多布拉斯-雷耶斯 “我们每天要产生的数据量可能达到PB级，并且必须能够快速传输，”多布拉斯-雷耶斯说道。他是巴塞罗那超级计算中心地球科学部门的主任，也是政府间气候变化专门委员会的首席作者之一，该委员会负责发布一些关于气候变化的最权威报告，并且是“DestinE”项目的贡献者。 地球的数字孪生项目将颠覆传统的天气和气候预测方法，“让用户成为整个过程的驱动者，”他在NVIDIA的开发者大会GTC上的三月演讲中表示。目标是“让用户能够生成更有用的气候信息，以适应气候变化，”他说。 他的演讲描述了捕捉气候系统复杂特性所需的新模型、工作流程和系统。 阐述愿景 数字孪生的愿景在汉堡的SC20超级计算会议的主题演讲中得以明确，由马克斯·普朗克气象研究所的主任斯蒂文斯发表。他领导了世界顶级的气候应用天气模型之一的工作，以及一个旨在实现千米级分辨率模拟的项目，比目前最好的工作精确度高一个数量级。 “我们需要一种新型的计算能力……用于行星信息系统，让我们能够研究我们的行为和政策的后果，从而建立一个更可持续的未来，”他说。…
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