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上海一群青年,造了個(gè)學(xué)術(shù)版OpenClaw

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金磊 發(fā)自 上海
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

科研,現(xiàn)在也能用龍蝦(OpenClaw)的方式打開了!

例如我們向?qū)W術(shù)版龍蝦提一個(gè)真實(shí)且專業(yè)的科研問題:

  • 我正在研究心肌病的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。目前在單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)分析中,有哪些方法可以用來預(yù)測細(xì)胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)變?



視頻地址:https://mp.weixin.qq.com/s/tysZhj1pWIEqEegVWQ7HtA

可以看到,學(xué)術(shù)版龍蝦先是根據(jù)這個(gè)問題,從5億篇文獻(xiàn)中精準(zhǔn)定位與問題高度相關(guān)的研究,找到了MIT和哈佛聯(lián)合發(fā)布的Geneformer。

但我們肯定是需要更高的精準(zhǔn)度和更優(yōu)的架構(gòu),這時(shí)候,學(xué)術(shù)版龍蝦就會(huì)繼續(xù)自主執(zhí)行:

14個(gè)智能體同時(shí)并行,提出方案、評(píng)估、優(yōu)化代碼,迭代11輪,最終將性能提升了11%以上!

要知道,這要放以前,一個(gè)研究生要做完這些工作可是要花上起碼半個(gè)月的時(shí)間。

嗯,科學(xué)探索領(lǐng)域的人們,終于是品嘗到了“龍蝦肉”的高能動(dòng)性。

那么這個(gè)學(xué)術(shù)版龍蝦到底是何許AI是也?

不賣關(guān)子,它正是由上??茖W(xué)智能研究院(上智院)聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)最新發(fā)布的超級(jí)科研合伙人——大圣。

是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的、面向科學(xué)探索的高能動(dòng)性智能體,致力于持續(xù)推動(dòng)科研范式變革。

剛才的案例便是由上智院院長、復(fù)旦大學(xué)特聘教授、無限光年創(chuàng)始人漆遠(yuǎn)親自展示的真實(shí)場景。



而之所以取這個(gè)名字,背后的原因很簡單:

  • 天下苦科研久矣。很多科研人員都自嘲是苦行僧,搞科研就像經(jīng)歷九九八十一難,大圣就像保護(hù)唐僧一樣,護(hù)送科學(xué)家攻克科研難題。

但畢竟科研完全不同于點(diǎn)外賣、發(fā)郵件。

它需要理解RNA序列、分子結(jié)構(gòu)、氣象場數(shù)據(jù);需要并行探索多條路徑,容忍失敗,沉淀非共識(shí);更需要安全可信,不能幫倒忙,更不能泄露數(shù)據(jù)。

那么大圣到底能否做到呢?我們繼續(xù)往下看。

學(xué)術(shù)版OpenClaw,上天入體的那種

剛才演示的“研究心肌病的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)”,其實(shí)只是大圣能力的冰山一角。

縱觀整場發(fā)布會(huì)之后,我們不難發(fā)現(xiàn),大圣真的如其名,是已經(jīng)做到了“上天入體”的那種。

生命科學(xué):實(shí)現(xiàn)了干濕閉環(huán)

對于生命科學(xué)領(lǐng)域的研發(fā)而言,很大的痛點(diǎn)之一便是干濕分離。

計(jì)算機(jī)里算出來的模型(干實(shí)驗(yàn)),在現(xiàn)實(shí)世界的生物實(shí)驗(yàn)室(濕實(shí)驗(yàn))里往往面臨驗(yàn)證困難、人工低效的難題,導(dǎo)致大量的時(shí)間和資金被浪費(fèi)在無效的實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)上。

但在現(xiàn)場,上智院的生命科學(xué)方向AI科學(xué)家郭昕便向大圣發(fā)出了這樣的三連問:

  • AGT靶點(diǎn)的機(jī)制是什么?
  • 請幫我設(shè)計(jì)20條siRNA序列,可以從文獻(xiàn)中總結(jié)一些規(guī)律。
  • 用Huh7細(xì)胞系設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。



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AGT是治療原發(fā)性高血壓的明星靶點(diǎn),而siRNA藥物設(shè)計(jì)則需要極高的精準(zhǔn)度與高效的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

大圣不僅迅速回答了靶點(diǎn)機(jī)制,還基于文獻(xiàn)總結(jié)了GC含量等關(guān)鍵規(guī)律,生成了序列。

隨后,郭昕點(diǎn)擊了AI費(fèi)米卡片,系統(tǒng)直接聯(lián)動(dòng)了自驅(qū)動(dòng)的生命實(shí)驗(yàn)室。



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現(xiàn)場連線中,實(shí)驗(yàn)室工程師確認(rèn)設(shè)備自檢完成,機(jī)械臂開始舞動(dòng)。高通量多智能體正在進(jìn)行細(xì)胞感染的核心實(shí)驗(yàn)動(dòng)作,脂質(zhì)體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染操作在16分鐘內(nèi)完成了96個(gè)樣本。

相較于傳統(tǒng)手工實(shí)驗(yàn),效率提升了3到4倍。更重要的是,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)回傳,形成“設(shè)計(jì)-執(zhí)行-反饋-優(yōu)化”的干濕閉環(huán),大幅提升了siRNA設(shè)計(jì)的成功率。

基座模型:多模態(tài)理解的突破

數(shù)據(jù)的模態(tài)復(fù)雜性,同樣也是AI面臨的一大挑戰(zhàn)。

上智院共性技術(shù)部主任研究員譚志羽,在現(xiàn)場則是展示了大圣在處理RNA結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)時(shí)的能力。

他先是輸入了一張RNA模態(tài)的二級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),并結(jié)合自然語言指令:

  • How would you categorize this RNA contact map in terms of RNA families?



模型不僅準(zhǔn)確分類,還輸出了細(xì)膩的細(xì)節(jié)幫助理解。

緊接著,譚志羽要求設(shè)計(jì)一個(gè)能識(shí)別并殺害癌變細(xì)胞的Toehold Switch RNA序列:

  • The first RNA is the trigger and the second is the linker. Design a high-performance toehold switch sequence.

大圣直接理解了這些多源科學(xué)條件,跳過了繁瑣的文本轉(zhuǎn)換,直接輸出了可用于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的高性能序列。



當(dāng)需要更換Trigger重新設(shè)計(jì)時(shí),模型在同一個(gè)上下文中完美繼承了之前的 Linker 信息,實(shí)現(xiàn)了真正的多模態(tài)對齊與生成:

  • Use this as the new trigger and keep the same linker from the previous turn. Design a new toehold switch sequence.



地球科學(xué):大圣也已經(jīng)上天

除了像RNA這種層面的“入體”,大圣的觸角甚至伸向了太空。

據(jù)了解,基于伏羲氣象大模型的積累,上智院已與復(fù)旦大學(xué)、之江實(shí)驗(yàn)室完成了“空地?cái)?shù)據(jù)互聯(lián)—伏羲模型上天—星上計(jì)算”的閉環(huán)鏈路驗(yàn)證。

上智院地球科學(xué)方向AI科學(xué)家孫修宇介紹,想在天上進(jìn)行科學(xué)計(jì)算有諸多挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的科學(xué)計(jì)算復(fù)雜度太高,無法部署在太空。上智院和復(fù)旦大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)使用伏羲大模型替代物理求解,并對它進(jìn)行了輕量化改造,成功將其送上太空,讓太空科學(xué)計(jì)算變成可能。



目前,該模型已在軌穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)月,完成了從地面數(shù)據(jù)上傳到星上計(jì)算推理到核心數(shù)據(jù)回傳的完整閉環(huán)鏈路驗(yàn)證。

下一步,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃發(fā)射更多衛(wèi)星星座,補(bǔ)齊全球氣象觀測短板,提供更低時(shí)延、更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。

人文科學(xué):還有蘇格拉底式的思辨

除了硬科學(xué),大圣在人文社科領(lǐng)域同樣表現(xiàn)出色。

上智院研究員、格物致研聯(lián)合創(chuàng)始人王雯莉演示了中華文化通識(shí)教育的案例。



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面對學(xué)生提出的問題,大圣不會(huì)丟出死板的百科定義,而是編排出一條高效的教學(xué)workflow,串聯(lián)起一場蘇格拉底式的深度思辨,旨在培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

涵蓋生命健康、地球科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、數(shù)學(xué)與計(jì)算、通識(shí)教育……這就是大圣的“七十二變”,一個(gè)真正意義上的全域科學(xué)智能體。



大圣煉成記:黃浦江畔的青年科學(xué)家們

大圣能在科研領(lǐng)域打造出這般 “龍蝦式” 的高效玩法,背后是研發(fā)團(tuán)隊(duì)對底層 AI 架構(gòu)的徹底重構(gòu),更是黃浦江畔一群青年科學(xué)家的智慧與心血凝聚。

去年7月在上海舉辦的世界人工智能大會(huì)上,上智院、復(fù)旦大學(xué)與無限光年共建的星河啟智科學(xué)智能開放平臺(tái)正式亮相。歷經(jīng)大半年的持續(xù)迭代,如今的星河啟智已匯聚400余個(gè)科學(xué)模型,沉淀22PB級(jí)高價(jià)值數(shù)據(jù)與5億篇文獻(xiàn)專利資源,而大圣,正是這個(gè)平臺(tái)全面升級(jí)后的重磅成果。

要理解大圣是如何煉成的,必須深入其不斷進(jìn)化的系統(tǒng)級(jí)專業(yè)能力,而每一項(xiàng)核心技術(shù)的突破,都對應(yīng)著一位科研骨干的攻堅(jiān)故事。

大圣的大腦:多模態(tài)科學(xué)基礎(chǔ)模型

科學(xué)數(shù)據(jù)往往是人類不可讀的模態(tài),如RNA序列、分子結(jié)構(gòu)、氣象流場等。主流的科學(xué)大模型往往將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本處理,但這會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵信息的丟失。

“我們需要一個(gè)真正的能夠多個(gè)科學(xué)模態(tài)對齊的科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)模型?!弊T志羽深知其中的痛點(diǎn)。

原本主攻通用視覺模型的他,加入上智院后,既肩負(fù)著共性技術(shù)團(tuán)隊(duì)的管理重任,更帶頭攻堅(jiān)構(gòu)建起神珍科學(xué)多模態(tài)基礎(chǔ)模型,走出了科學(xué)大模型研發(fā)的第三條路。



不同于學(xué)科專用模型缺乏多科學(xué)模態(tài)信息融合,也不同于文本統(tǒng)一式模型造成科學(xué)信息失真,神珍模型實(shí)現(xiàn)了原生多科學(xué)模態(tài)輸入與生成。

每一個(gè)科學(xué)模態(tài)都有專用科學(xué)領(lǐng)域的Tokenizer,生成原生高保真的Science Token。這意味著,模型輸出的數(shù)據(jù)可以再次作為輸入,具備自反思能力,從而實(shí)現(xiàn)長思考、長思考。



上智院一直深耕AI4S領(lǐng)域并沉淀了女媧、伏羲、燧人等垂直領(lǐng)域科學(xué)大模型的多個(gè)高質(zhì)量科學(xué)Tokenizer,使得大圣在文本科學(xué)推理上達(dá)到業(yè)界SOTA水平,同時(shí)在RNA理解與生成上與專用模型持平。這是大圣能夠理解科學(xué)語言的基石。



大圣的記憶:多分支群體記憶架構(gòu)

有了大腦還不夠,大圣且得需要一個(gè)穩(wěn)定的群體記憶。

現(xiàn)有的智能體多為單線程記憶,容易在科研的多路徑探索中發(fā)生記憶混亂,導(dǎo)致失敗經(jīng)驗(yàn)被丟棄,少數(shù)派觀點(diǎn)被忽略。

“科研的過程是一個(gè)路徑多、周期長的過程?!鄙现窃簲?shù)據(jù)平臺(tái)工程高級(jí)工程師沈礫捷總結(jié)道。

并且他還發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有智能體的單線程記憶模式,在科研場景中極易出現(xiàn)記憶混亂:失敗的經(jīng)驗(yàn)被輕易丟棄,少數(shù)派的非共識(shí)觀點(diǎn)被忽略,甚至?xí)蛴洃浉采w導(dǎo)致研究源頭無法追溯。

因此,沈礫捷精準(zhǔn)總結(jié)出了單體記憶的三大核心挑戰(zhàn):信息回溯依賴相似性而非正確性,迭代中記憶覆蓋造成源頭丟失,錯(cuò)誤經(jīng)驗(yàn)直接拋棄引發(fā)知識(shí)流失。



有著多年產(chǎn)業(yè)界工程研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的沈礫捷,將軟件工程中Git版本管理的核心思想,創(chuàng)新性引入智能體記憶架構(gòu)設(shè)計(jì),為大圣打造出獨(dú)有的多分支群體記憶方案。

這套架構(gòu)以海量文獻(xiàn)為基礎(chǔ),搭建起主體認(rèn)知主干;當(dāng)大圣啟動(dòng)多個(gè)分身并行探索科研路徑時(shí),每個(gè)分身都擁有獨(dú)立的記憶分支與專屬數(shù)據(jù)存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)了信息的有效隔離。



這種隔離帶來了雙向保護(hù):既守住了主體認(rèn)知的安全底線,也為非共識(shí)的少數(shù)派記憶分支,提供了自由探索的安全環(huán)境。

而無論是成功的經(jīng)驗(yàn)還是失敗的教訓(xùn),經(jīng)過專業(yè)審核后,都會(huì)回流至主體認(rèn)知,并通過廣播總線同步至整個(gè)記憶網(wǎng)絡(luò),讓每一次探索都成為大圣的 “成長養(yǎng)分”。

目前,這套多分支群體記憶架構(gòu),已落地于上海市科學(xué)智能百團(tuán)百項(xiàng)超寬禁帶半導(dǎo)體研發(fā)項(xiàng)目,成功支撐起十余個(gè)專業(yè)智能體的有序協(xié)同,在實(shí)際科研場景中驗(yàn)證了其價(jià)值。



大圣的法器:場景驗(yàn)證Skills

有了能力和記憶,還需要靠譜的執(zhí)行工具。

在人工智能行業(yè),這被稱為 Skills(技能包)。但科研領(lǐng)域的Skills不能僅是提示詞工程,必須是經(jīng)過真實(shí)場景驗(yàn)證的流程。

王雯莉擁有豐富的藥物研發(fā)經(jīng)驗(yàn),她將自己主導(dǎo)10+藥物管線的經(jīng)驗(yàn),提煉成一個(gè)個(gè)可復(fù)用的Skills。

她強(qiáng)調(diào),大圣的Skills體系并非從概念出發(fā),而是源自對真實(shí)科研任務(wù)的反復(fù)實(shí)踐。

目前,這套體系已形成300余個(gè)可復(fù)用Skills,覆蓋物質(zhì)、生命、地球、人文社科四大學(xué)科群,20多個(gè)科研場景。



在新型補(bǔ)鋰劑分子研發(fā)中,成果直接轉(zhuǎn)化2000萬元并獲得數(shù)億投資;在某難成藥靶點(diǎn)藥物研發(fā)中,潛在價(jià)值估計(jì)高達(dá)5億美元。

除此之外,聚焦到王雯莉個(gè)人,作為上智院物質(zhì)科學(xué)團(tuán)隊(duì)的核心骨干,她長期處于技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)落地的交匯點(diǎn),在復(fù)雜真實(shí)場景中積累了豐富而成熟的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

如今作為上智院孵化企業(yè)“格物智研”的聯(lián)合創(chuàng)始人,她正以科研普惠為使命,推動(dòng)AI真正走進(jìn)科研一線。由格物智研打造的AI科研驗(yàn)證基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)即將于今年6月上線,讓AI從工具升級(jí)為科學(xué)家的伙伴,成為科創(chuàng)探索者的"超級(jí)科研合伙人"。

大圣的緊箍咒:安全可信與閉環(huán)

高能動(dòng)性的智能體必須戴上金箍。

為此,無限光年高級(jí)產(chǎn)品專家楊鵬達(dá)介紹了大圣的安全體系。

他介紹說,傳統(tǒng)的智能體安全存在不可能三角,即高自主性、高安全、低資源消耗往往難以兼得。

大圣則是通過體系化設(shè)計(jì),分三層來做到保障:

  • 執(zhí)行層(Skill 內(nèi)容安全、沙箱環(huán)境安全、MCP 服務(wù)安全)
  • 協(xié)作層(智能體互聯(lián)安全、隱私計(jì)算)
  • 存證溯源層(分布式賬本、血緣計(jì)算)



特別是沙箱安全,與云原生架構(gòu)深度融合,支持亞秒級(jí)啟動(dòng)和獨(dú)立內(nèi)核,每個(gè)沙箱都裝備了全堆棧實(shí)時(shí)審計(jì)。



隱私計(jì)算混合架構(gòu),性能損耗降至3%以內(nèi),與智能體安全互聯(lián)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了“數(shù)據(jù)不外流、任務(wù)可進(jìn)場”。

在“大圣”與上海氣象局和上海庫帕思科技有限公司的合作中,高保密數(shù)據(jù)僅需返回預(yù)警指標(biāo),海量PB級(jí)數(shù)據(jù)僅需返回相似案例,最終由大圣整合輸出,讓原本不可用的數(shù)據(jù)變得可用,讓海量數(shù)據(jù)查詢變得高效。



如其名,當(dāng)大圣戴上“金箍”、腦中響起安全相關(guān)的緊箍咒,在以往高自主性、高安全、低資源消耗不可能三角里,實(shí)現(xiàn)了關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過。

全面鏈接物理世界:大圣的自驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室

數(shù)字世界的模型迭代或許只需秒級(jí),但物理世界的真值驗(yàn)證,卻往往是一場漫長的跋涉。

人工實(shí)驗(yàn)不僅耗時(shí)費(fèi)力、復(fù)現(xiàn)困難,即便是當(dāng)前主流的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室,也多依賴預(yù)設(shè)腳本運(yùn)行,缺乏對物理世界的主動(dòng)探索與真值反饋。

基于智能體自主探索與軟硬一體調(diào)度,大圣提出“上天入體”的科學(xué)全域閉環(huán):通過自驅(qū)動(dòng)的生命實(shí)驗(yàn)室天算實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)全天候、跨尺度的物理實(shí)證。

像郭昕和孫修宇介紹的自驅(qū)動(dòng)的生命實(shí)驗(yàn)室和天算實(shí)驗(yàn)室,則是代表了剛才我們提到的大圣的“入體”和“上天”。

郭昕堅(jiān)信AI必須走向物理驗(yàn)證。他主導(dǎo)的干濕閉環(huán)實(shí)驗(yàn),讓大圣的建議不再是紙上談兵。通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)串起軟件到硬件的閉環(huán),模型隨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累越學(xué)越智能。例如我們上面展示的藥物研發(fā)案例就是很好的詮釋。



孫修宇則致力于讓計(jì)算能力推向太空觀測前沿。他所在的團(tuán)隊(duì)完成了伏羲模型在星載計(jì)算機(jī)上的推理驗(yàn)證,接下來計(jì)劃與業(yè)界伙伴合作共建AI氣象星座,讓它不僅僅是為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),更可以智能地成為理解地球的眼睛和大腦。



那么大圣背后的這群青年科學(xué)家,為何選擇聚集在上智院?

對于這個(gè)問題,在量子位與他們交流的過程中得到了答案。

在王雯莉看來:

  • 在上智院,領(lǐng)域科學(xué)家和AI專家、工程師都聚在一塊兒,每個(gè)人有各自擅長的東西、經(jīng)常面對面碰撞想法。這樣創(chuàng)造出來的東西自帶各方基因。

量子位用原生多模態(tài)融合來比喻這種人才配比時(shí),王雯莉連連點(diǎn)頭表示認(rèn)可。

郭昕也表達(dá)了他的看法:

  • 比如DeepMind創(chuàng)始人哈薩比斯,他是一個(gè)極其綜合之人,既有計(jì)算機(jī)的背景,也有神經(jīng)生物學(xué)的背景,既開發(fā)過知名游戲,也是國際象棋大師,他把DeepMind打造出了非常好的融合氛圍,可見想要把科學(xué)智能做到頂級(jí),人與人的融合是必須的。在上智院,我們不僅是在心理上是近的,物理上也是在一個(gè)空間的。

除此之外,沈礫捷對在上智院工作的整體自由度也是極其認(rèn)可:

  • 這里不僅有自由度極高的探索環(huán)境,不用打卡、允許想法落地,更重要的是在有組織科研的框架下配有海量的高質(zhì)量算力、充足的資源。

或許也正是因?yàn)槿绱说目蒲协h(huán)境,才有了此前上智院PackingStar推動(dòng)三百年數(shù)學(xué)難題“親吻數(shù)”的突破,也才有了如今大圣的系統(tǒng)性進(jìn)化。

One More Thing:

發(fā)布會(huì)最后,復(fù)旦大學(xué)校長助理、上智院理事長、上海創(chuàng)智學(xué)院副院長吳力波介紹了第四屆世界科學(xué)智能大賽的創(chuàng)新賽道——AI4S智能體CNS挑戰(zhàn)賽。

她說,這場賽事試圖組織科研技術(shù)新秀回答一個(gè)關(guān)鍵問題:智能體能否深度參與并推動(dòng)頂級(jí)科學(xué)問題的解決。

與通常的技術(shù)賽不同,AI4S智能體CNS挑戰(zhàn)賽要求參賽團(tuán)隊(duì)研發(fā)的智能體獨(dú)立完成文獻(xiàn)理解、代碼重構(gòu)、假設(shè)提出、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果迭代,挑戰(zhàn)并超越CNS等頂級(jí)期刊已發(fā)表成果及同等級(jí)研究的當(dāng)前SOTA。



本次挑戰(zhàn)賽賽題組組長、復(fù)旦大學(xué)研究員、上智院AI科學(xué)家屈超在與量子位的交流中也表示:

  • 我們賽事的初衷,便是讓科學(xué)回歸科學(xué),讓Agent承擔(dān)繁瑣工作。減少科研人員在文獻(xiàn)調(diào)研、復(fù)現(xiàn)baseline、寫代碼等重復(fù)性工作上的時(shí)間消耗。

賽事將分為初賽、復(fù)賽、決賽三個(gè)賽段,共設(shè)置四項(xiàng)挑戰(zhàn)任務(wù),包括:高通量藥物虛擬篩選優(yōu)化、靶向分子設(shè)計(jì)與逆合成規(guī)劃閉環(huán)、蛋白質(zhì)構(gòu)象系綜生成挑戰(zhàn)以及神經(jīng)算子自動(dòng)改進(jìn)。評(píng)審包括金力、龔新高等頂尖科學(xué)家。



大圣只是一個(gè)開始。

科學(xué)探索路上的“唐僧”們,要不要共同求取科研的真經(jīng)?感興趣的小伙伴可以報(bào)名AI4S智能體CNS挑戰(zhàn)賽哦~



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