作家丨临风

剪辑丨海腰

图源丨Midjourney

F1是赛车畅通的顶峰，F1赛车想象追求极致的速率与性能，兼具不雅赏性和生意价值。而10支F1车队，有4支在应用Neural Concept的时间。因F1的秘密性，抖擞流露身份的仅有威廉姆斯车队。

“从想象脚踏车到Formula 1（以下简称F1）是一段漫长的路，这是Neural Concept的CEO Pierre Baqué花6年时辰杀青的深广飞跃。”科技记者Tim Stevens评价。

eural Concept是一家AI工程仿真平台，在6月4日获投2700万好意思元，本轮融资由Forestay Capital领投，“定量分析之王”D. E. Shaw公司，及奥地利VC CNB Capital、德国的HTGF、法国VC Aster、Alven参投。限定该轮，Neural Concept融资3680万好意思元。

图源：Neural Concept

上周，Neural Concept晓喻与西门子数字化工业软件互助用于家具工程，并有模子预测联系论文被纳入ICML2024机器学习顶会。该公司的中枢时间NCS系统基于机器学习，能提供空气能源学建议，让赛车在赛谈上拿下得手。

威廉姆斯车队空气能源学时间认真东谈主Hari Roberts示意：“咱们用了好多方法使用NCS，其中一些时间提高了模拟收尾，另一些则有助于臆测流膂力学（CFD）时初度得回更好的收尾。”

2023年底，F1赛季追忆炫夸，2022年垫底的威廉姆斯最终收成车队积分榜第七，是其自2017赛季以来最好名次。

与此同期，Neural Concept所作念的工业仿真软件在我国也有郁勃需求，在AI波澜驾临时，杀青CAE（臆测机补助工程）的国产替代契机涌现。

一、迫害2个世界记录

2018年，又名还在履行室实习的学生找到法国IUT Annecy团队认真东谈主Guillaume de France，说要帮他们想象第6代或第7代自行车，来迫害世界记录。

IUT Annecy谢世界拉力赛挑战中已有10年训戒。其时，平坦谈路上的世界记录是荷兰团队在内华达沙漠创下的133.78km/h。2天后，这个学生就带着阿谁险些与世界记录保持者相似的“模子”来找Guillaume，团队大为悠扬，要求他多迭代几次。

要帮IUT圆梦的就是Pierre Baqué，他代表的是欧洲强校之一，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的CV Lab，他们的养殖公司Neural Concept能使用AI软件在几分钟内想象出合乎空气能源学的最好自行车步地。据先容，该公司与2018年在瑞士建立，自那时起履行室使用平台仍是完成60多个工业神志。

图源：领英，Neural Concept团队

跟日常生计的单车长相不同，IUT Annecy插足东谈主力速率挑战的脚踏车要的车速比高速路的汽车还快，最高时速快过130km/h。东谈主力速率赛制是8公里助跑+200米测速跑谈，车手在通过200米路段时要以踏实的最高速通过，以得回最准确的测速收尾。

图源：收集，图为卧式脚踏车

在2016年世界东谈主力极速挑战赛（WHPSC）上，一个“枪弹头”神志的自行车最高时速144.17km/h就颠覆过专家瓦解。这个造型自行车在20世纪30年代出现过，更合乎流膂力学，东谈主类卧躺其中脚蹬两轮，称为“躺车”。

工程师的传统身手是靠训戒和直观想象，再用臆测机模拟测试。在他们的软件出现之前，频繁是CAD想象师作念3D想象后发给其他东谈主作念数值建模。这需要很长的时辰运行或需要进行物理测试。不同以往，IUT Annecy靠Neural Concept作念优化想象卧式自行车的整流罩，设定自行车最大长度和宽度，不错在几分钟内快速筛选和比较多样步地，找到最好决策。

“咱们的措施想象出来的空气能源学收尾比传统方法好5-20%，”Pierre Baqué在EPFL的著述中解释，另一个自制是，软件想象不带东谈主的偏见，“用于西宾的步地可能跟给它的措施步地有很大不同，这给了它很大的生动性。”

最终，IUT 想象出来的参赛斜躺自行车更像是一个火箭胶囊，破风竞速。

图源：Neural Concept

2019年，WHPSC在内华达州举行，IUT Annecy的赛车手用他的家具迫害2项自行车速率世界记录，骑手 Ilona Peltier骑行速率126.5km/h，创造女子自行车系数类别速率的新世界记录，她的队友 Fabian Canal以 136.7 公里/小时的速率创造了新的须眉大学生世界记录。

另外，就在客岁9月，一个7次得回场面自行车世界冠军的法国东谈主François Pervis也骑着Neural Concept想象和开采的卧式自行车迫害了欧洲的速率记录（138km/h），接晚世界记录。

图源：rmcsport

这是Neural Concept实力的评释注解。据先容，其中枢时间是Neural Concept Shape，简称NCS，一个基于机器学习的系统。它不错提供空气能源学建议和保举，适用于流体能源学这一泛泛范围，有训戒的工程师不错使用先进的软件进行三维空气能源学模拟。

在实质用例取得手利后，NCS的主见是再次潜入，要在谈路上的空气能源学作念出成绩。Pierre提到，他们的平台不仅能应用于自行车想象，在航空航天、无东谈主机、微电子等范围也有用用。

只不外，航空航天类公司相对保守，不会快速接纳NCS决策，“是以咱们运行更多地与汽车行业互助，这个行业需求可贵，变化很快。”

据报谈，Neural Concept与斯巴鲁（Subaru）、马勒（Mahle）、博世（Bosch）等汽车制造商/供应商坚定公约，空客（Airbus）、通用电气（GE）也在使用其家具，制造电动或氢能源飞机。

图源：Neural Concept

他们跟博世互助作念电驱动电机外壳仿真神志，将预测速率缩至30毫秒；与PSA（秀美雪铁龙）互助开选择于外部空气能源学的及时预测模子，裁减想象周期。

eural Concept称，在三维环境中使用深度学习时间，将数据分析和机器学习酌量，将开采时辰加快75%，家具模拟加快10倍。Pierre Baqué自信示意，它的平台不错将电动车的开采时辰裁减至18个月。

二、把CFD模拟裁减至20秒

在Neural Concept的进阶路上，F1就是他们追求极致速率的试真金不怕火场。

赛车形骸狭长、车身窄、质地轻，最高速率能接近370km/h，团队配合的情况下必须在2s内更换一辆车的4个轮胎，竞速就是与极点的重力环境作战。

如今，10支F1车队中有4支齐用了Neural Concept的时间优化。因F1是一项有秘密性质的赛事，是以仅有威廉姆斯车队流露了正与NCS平台互助的音信，期骗其工程智能平台简化模拟过程。

7月9日，威廉姆斯车队在银石赛谈中取得了P9，拿下了2积分。天然仍是算作后排车队，但对他们来说是个好成绩。

图源：Williams Racing

威廉姆斯车队是也曾的冠军车队，在阅历成绩跳水和收购后，与顶级车队如梅赛德斯比较有显耀差距，正处于重建阶段。威廉姆斯车队的时间认真东谈主Roberts对Neural Concept提供的平台示意细目，“任何能让咱们从CFD和风洞测试中得回更多常识、晋升性能的观点，齐会给咱们带来竞争上风。”

臆测流膂力学（CFD）在F1的空气能源学想象和优化中，饰演要道变装。CFD允许工程师在臆测机上模拟和分析赛车在不同速率、角度和环境条目下的空气能源学主见。从20世纪90年代运行，风洞测试借助3D工程臆测或CFD进行补助。

要是把车队工程师比作“糕点师父”，那CFD就是一个模拟环境的智能烤箱。

客不雅情况而言，赛车的风洞测试时辰十分腾贵，F1的非凡赛事限定增多了模拟的复杂性，亦然车队测试才能的极大挑战。风洞测试是不成穷乏的一环，2005年丰田就花了3000万欧元建了一个风洞，造价腾贵。

并且风洞测试的实质时辰受到严格限定，每个车队在开采赛车时可使用的臆测预算（用于臆测的资金、资源）也有限。

恰逢2021年F1出了预算帽（(Budget cap）新规用于促进自制竞争，即车队单赛季不错糜掷的最大金额将适度在1.45亿好意思元，酌量通胀情况，数字会有波动，造成1.4亿好意思元（2022）、1.35亿好意思元（2023）。

因此，资本便宜、效益更高的CFD惩办决策被F1车队纳入酌量范围。这并不是莫得可能，2010年，维珍车队（Virgin Racing）在新入赛场时，只靠CFD时间替代传统风洞测试想象赛车，尽管成绩吊车尾但被称为“究极神车”。

图源：YouTube，Virgin Racing VR-01

东谈主工智能出现后，模拟的钱还能省，那就是造谣CFD的臆测复杂性。F1车队对安全性有极致的追求，高精度的工程臆测。模拟需要在3D空间里对数亿个点进行数学运算，频频需要大齐RAM和大齐处理器（CPU/GPU）。其中，高性能资源需求、复杂的物理模子腾贵的CFD软件和永劫辰臆测资本齐是限定难题。

eural Concept在这种情况下表露的效劳是，AI驱动软件加快模拟，造谣对物理测试的依赖，减少F1空气能源学CFD臆测的复杂性同期又不亏本准确性。

不同以往的工程师要假定、模拟测试屡次，神经收集是运行速率极高的模拟器，这让工程师在1天内探索数百万种想象成为可能。

据Neural Concept客户案例演示，他们的F1用例中，测地线CNN（几何卷积神经收集）险些及时预测F1空气能源学的才能，而在HPC集群上运行则需要数小时，NCS的预测收尾也相较准确。

Pierre示意，频繁需要一个小时齐备的CFD模拟，通过NCS仅需约20秒完成，且由于NCS是基于空气能源学学习收集进行AI驱动的预测，很猛进度上不受F1严格限定的敛迹。

据先容，F1赛车不会总跑在直谈上，车身接纳流线型车身和空气能源学套件以减少阻力，提高车速和踏实性。车身想象是车队工程师首要使命之一。因此，任何匡助车队完善空气能源学想象的器用齐是潜在上风。

不外，NCS价钱也不低，阐明车队范畴和使用时势有所分离，或者是10万欧元到100万欧元之间。

Reddit网友酌量训戒分析，NCS可能应用在前翼端板的部件上，期骗了多个想象的行为数据，将阐扬最好的一个进行CFD测试，“我合计当今这项时间更多地是绕过CFD臆测限定，而不是劝诱想象。”

此外，Neural Concept的在汽车行业也有系列应用补助工程想象，如换热器应用预测出口温度和压力着落，或引入Shape应用预测模拟收尾，使工程师能得回标量和矢量，整合风洞数据，以及Shape不错模拟优化旋调动械。

由此，该平台加快了家具开采、家具模拟、性能改善的效率，被刻画为“昔日车辆的工程智能”。他们与全球多家供应商坚定了公约，NCS还能用于开采电板冷却板的家具，改善电动汽车的续航里程。据统计，Neural Concept在2023年杀青300万好意思元收入。

CS的AI模拟仿真不仅限于陆地的汽车/赛车竞速，相同适用于空中、水面，仅仅后两者的预测才能较差，工业界对航空应用的CFD信心有限，而他们预备提振这个信心。

eural Concept正运筹帷幄迫害一项世界记录。他们与风帆团队SP80互助，在措施想象使命过程中使用NCS，运筹帷幄造一艘时速达到80节的水翼船，仅靠风力激动，旨在2024年迫害世界风帆速率记录。他们与NUMECA互助神志HiFi-TURB亦然旨在校阅湍流模子，晋升CFD在航空航天等高要求范围的应用收尾。

图源：Neural Concept

此外，Neural Concept有医学范围的应用，助力3D眼部扫描，给新眼科家具的臆测机临床覆按加快。他们也在与英伟达互助，优化GPU及CUDA软件中的深度学习模子。

三、CAE国产替代站上AI风口

eural Concept的AI仿真工程是CAE（臆测机补助工程）的一部分，亦然AI for Science的有用尝试，让CAE“宿将焕腾达”。

AI+CAE在工业范围应用场景较大，不错作念到快速的3D模拟收尾预测、动态ROM模子创建、步地搜索识别及集因素析。好意思国、英国等一直酷好CAE等先进工程时间的发展，许多卓绝的CAE软件公司如Ansys、Autodesk等齐来自好意思国。2023年末2024岁首，Ansys和Altair也推出了AI+CAE空气能源学臆测家具。

Uber讲演提议，机器学习是CAE最有出路的AI时间之一，而频年正有东谈主将深度学习应用于CFD模拟，中国航发掂量院李义进示意，将东谈主工智能引入CFD是当今提高正向处理流体臆测的准确性的首要道路之一。

如南京天洑软件将AI与CAE酌量，为一家汽车企业研发环境风洞数字化平台，杀青多个仿真场景的自动化过程，家具线包括AICFD、AIPOD等，其做事的工业软件是当地政府敬重的标的。

据行业东谈主士分析，2022年，我国CAE国产化率约为11%，这些厂商的软件仅适用于特定范围，大部分客户是军工企业，商用较少。且国产对标国外专用CAE，在灭绝度、熟谙度、易用性方面仍有差距。

而国内在CAE行业内“卧虎藏龙”的企业并不少，有HAJIF软件背后的中国飞机强度掂量所、北京盈建科、北京安怀信、北京世冠、哈尔滨新光光电、上海霍莱沃、成齐前沿能源、大连INTESIM、广州中望软件等。

其中，霍莱沃和INTESIM的首创东谈主来自Ansys，前沿能源的时间领头东谈主胡光初是旅好意思科学家、NASA肯塔基州五个专科委员会的委员之一，世冠的GCAir在C919的编造测试智商表露作用，中望软件（ZWsoft）是工程建模国际泰斗组织NAFEMS（国度有限方法与措施机构）的会员单元。

当今国内CAE商场较小，但增速较快。CAE行业内的公司Ansys、Dassault、西门子等国外企业在中国软件商场名次前三。国内CAE厂商索辰科技在财报中称，国内CAE商场举座范畴增长。IDC数据炫夸，2022年我国CAE商场年增长率为17.13%，预测2022-2026年CAE商场CAGR将达到18.4%。

中国科学院院士陈十一曾示意，CAE软件和东谈主工智能的酌量来惩办工业化、信息化问题是发展的势必，对省市乃至宇宙作念新质分娩力来说是一个十分首要的发展谈路。

在工业研发想象软件站上AI风口时，国外公司正通过收购加快研发。客岁底，西门子完成insight EDA收购，本年1月Synopsys花350亿好意思元收购Ansys，强强互补。EDA巨头Cadence扩大与Dassault互助搪塞云厂约定制芯片需求，并购BETA CAE进军结构分析。

国外时间整合时期，深度时间发展逐步，国内有望抓紧契机减弱差距。据报谈，我国EDA企业也有并购整合，趁着东风强化家具齐备性。如芯华章并购瞬曜电子整合超大范畴软件仿真时间，华大九天收购芯达科技补短板。索辰科技、东玺时间等专科公司则正向着CAE国产替代的标的进发。

“工业软件自身产生的GDP不大，但它影响的GDP是万亿级的”，陈十一合计，“工业仿真软件在国内需求郁勃，但自主软件浸透率极低。恰是如斯bet356体育压球，咱们的契机才最大。”

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