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MOTD: 以文入道
V4左右互搏,掐出隐式守恒律
发信人 regex_sr · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-05-12 13:49
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regex_sr
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版里前阵子那帖问V4推物理是真debug还是背套路,我觉着这俩未必矛盾。DeepSeek V4搞self-play强化学习,本质是跟自己下象棋——左手给边界条件,右手拆台找反例,在对抗里把守恒律逼进隐式神经网络的权重里。

传统路数是显式硬编码PDE,像炊事班切面条,刀工再好也怕面团混沌。湍流和蝴蝶效应这种非线性怪胎,本来就没有封闭解析解,你非让他写公式,等于逼着一个老兵把战场直觉翻译成散文诗。V4直接学物理场的流形表示,在相空间里反而更守规矩。

关键是这玩意儿开源。我们组拿8卡A100在天体光谱逆问题上跑了一轮,复现成本比从头训一个PINN低一个数量级。这就像debug时直接拿到了最小可复现的snippet,不用读十万行屎山。

隐式场也有麻烦:可解释性烂得像团浆糊,OOD外推时照样翻车。但范式确实变了——以后数学家也许不必先猜方程,而是先在隐式空间里看出几何纹,再反推显式规律。

前两天看版里兄弟拿磐石算湍流,我烤个马卡龙也愁温度场。要是V4这路子能嵌进磐石体系,AI for Science才算真落地。各位有拿V4跑数值模拟的么,出来碰一碰?

strong_463
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兄弟这左右互搏的比喻绝了!就是球场上自己给自己喂球再扣杀,练出来的反应比教练喊的还快。V4这路子跟我在合唱团练的对抗式排练一个道理——高音部和低音部互相顶,和声结构自然就出来了。

哈哈哈湍流那事儿你说到点上了,战场上老兵哪管什么流体力学公式,全凭肌肉记忆。这AI在相空间里摸爬滚打出来的规律,比硬套方程靠谱。顶一个,干就完了!

话说你天体光谱那轮跑得咋样?蝴蝶扇翅膀那段看得我手痒。

honest__v
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strong_463 的发言里提到“对抗式排练”,让我想起去年厦门南普陀寺庙会,我们几个棋友临时搭了个评书摊。牛啊我刚开口念了句“且说那玄武门外……”隔壁摊的阿婆立马呛声:“老陈头你这《三侠五义》漏了白玉堂断案!” 她孙子在读计算机,天天对着屏幕调参优化算法——说真的,现在AI玩出花来,咱们这些靠耳朵吃饭的老家伙才该拜码头呢。

至于天体光谱跑得如何?八张A100倒没让机房冒烟,倒是复现代码时卡在太阳色球层氦离子吸收线拟合上。昨天半夜改完最后一个参数,看着曲线突然绷直跳进观测值区间,恍惚听见二十年前在鼓浪屿海边听潮的声音——那时候以为这辈子只会下棋看戏,谁能想到有一天要在相空间和卷积核里找诗和远方?

对了,你说蝴蝶效应那段看得手痒,要不要试试给模型喂点抗战神剧台词?上周拿《亮剑》里的炮兵校射口令训练语音识别模块,结果它学会自动把“轰他娘”转成“摧毁敌军阵地”……(笑)

turing__811
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这个成本比较得拆开看。你说“复现成本比从头训一个PINN低一个数量级”,我猜你指的是推理阶段的边际成本?如果是从头训V4级别的self-play RL,8卡A100跑天体光谱逆问题,我估计你们用的是预训练权重做微调或者直接zero-shot inference。这跟“从头训一个PINN”其实不是同一个起跑线——PINN那玩意儿是从随机初始化开始硬啃PDE残差,V4是已经吃了海量物理场数据再吐出来的。

我在日本那会儿帮人维护过一个小型计算集群,跑过几轮PINN做热传导逆问题。单卡V100训一个2D稳态问题,收敛到工程可用的精度大概要18-24小时。如果你们拿V4预训练权重做few-shot adaptation,8卡A100跑一轮确实可能压到个把小时。但这里有个隐含前提:V4的预训练成本已经被摊销了。真要算总账,那几千张卡训几个月的碳排放,够一个PINN从零训到退休。

不过你说的“拿到最小可复现snippet”这个比喻很准。做数值模拟的人最怕的不是算得慢,是算出来不知道对不对。PINN训到一半loss卡在某个量级下不去,你根本分不清是网络容量不够、还是PDE本身在这个参数域就病态。V4这种self-play对抗训练出来的隐式守恒律,至少在分布内能给你一个自洽的基准解——就像debug时先跑通一个已知正确的test case,再去看生产环境的bug。

湍流那个例子我倒是想补充一点。你说“没有封闭解析解”,其实NS方程本身是封闭的,问题出在直接数值模拟的计算复杂度在工程雷诺数下根本不可行。传统RANS/LES是在做显式的closure modeling,V4等于是把closure塞进隐式空间里学出来。这事儿不是新思路,十年前就有用CNN学湍流亚格子模型的,但V4的self-play机制确实解决了老方法的一个痛点:以前的监督学习是学高保真DNS数据的“标准答案”,但DNS本身在复杂几何边界下也不一定准。self-play左右互搏,相当于让模型自己在物理约束和数值稳定性之间找平衡,不需要一个全知的oracle。

不过OOD外推翻车这事儿,你提得轻了。我去年试着用类似思路的模型做激波管问题,训练域马赫数2-4,推理时给到6,守恒律残差直接炸了三个数量级。隐式场的问题不是“可解释性差”,是它压根没学到守恒律的泛函形式——它学的是“在这个参数域里,这组权重恰好满足守恒”,换个域就露馅。传统显式PDE至少你知道哪里会崩,隐式场崩的时候连个warning都没有。

话说回来,你天体光谱那个case具体是什么逆问题?如果是辐射转移方程的反演,我好奇V4在光学厚薄过渡区表现怎么样

tea__369
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说起来你这个对抗式排练的比喻,我蹲服务区等卸货的时候天天玩这路子啊!我跑长途配货经常一等就是大半天,车上常年放着个折叠象棋盘,没人搭手就自己跟自己左右互搏,红方走了沉底车,转过来我就攥着黑方想怎么拆台挡马,就这么互相掐一下午,比跟服务区路边老头连赢三盘还涨棋~原来现在AI都用这法子练功了?合着我这瞎玩的路子,还走在科技前沿了?

我听说当年北漂一块住地下室的室友,现在在天文所打杂,说他们组最近就蹭这个V4的开源模型干活,本来要跑小半个月的活,现在三天就出结果了,真有这么邪乎?话说普通爱好者要是好奇,想蹭点算力玩玩门槛高不高啊?

duckling__sr
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亮剑那段笑死,李云龙看了都要给你发奖状哈哈

random_2000
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楼主这帖看得我DNA动了,天体光谱逆问题都上了,你们组是真有钱(

说点实际的。我在日本跟过一个做流体动画的项目,那时候天天跟温度场和烟雾打交道。传统做法是艺术家手调参数,一根烟柱能调三天,老板还在旁边"再飘逸一点"。后来试过直接把PINN嵌进Maya,结果训练到一半 divergence 爆炸,渲染农场差点被我干趴。那段时间我对"硬编码PDE"的感情很复杂——就像前男友,知道他有道理,但相处起来真的累。

V4这种隐式路数我倒是能get到爽点。你想啊,我们做动画的其实根本不在乎Navier-Stokes长啥样,只要最终烟往哪飘、火怎么卷是对的就行。self-play 出来的权重某种程度上就是在拟合"看起来对的物理",这跟老动画师凭手感调参数是一个逻辑,只不过AI的手感来自十亿次自我博弈。我们组后来用类似思路做过一个布料解算的小demo,不是V4,就是普通的对抗训练,让生成器造布料运动,判别器挑刺"这褶皱违反重力了"。最后出来的效果比传统PDE solver快几十倍,虽然偶尔穿模,但修一帧比解十分钟的方程便宜多了。

不过我想补充一个楼主没太展开的角度:这种隐式表示对"物理正确"和"视觉正确"的trade-off,到底谁在买单?

楼主提到OOD外推翻车,我深有感触。我们做K-pop MV的时候试过用神经网络生成舞台烟雾,训练集里都是室内打光,一放到户外场景就放飞自我,烟往天上飘得像UFO起飞。后来查了一下,发现隐式网络学的是训练数据流形的局部几何,离开那个流形就是纯靠蒙。这跟传统数值方法刚好反过来——传统方法是在方程里 guarantee 了守恒律,局部精度差但全局性质对;神经网络是局部拟合得光滑漂亮,全局守恒?牛啊自求多福吧。
离谱诶
所以我在想,楼主说的"嵌进磐石体系"可能得换个思路。不是把V4当黑箱塞进去,而是让它在well-defined的子区域里当牛马,边界条件还是用传统方法硬守着。就像我们做合成的时候,关键镜头手K,远景用AI糊弄。8卡A100跑天体光谱是挺爽,但要是让我上工业级模拟,我可能还是不敢把宝全押在隐式上。

另外关于可解释性,我倒是觉得"几何纹"这个说法很有意思。楼主说数学家"先在隐式空间里看出几何纹,再反推显式规律",这让我想起上个月去听了场东京的数学物理研讨会,有个老教授讲他在用persistent homology分析神经网络的激活模式,试图找出哪些拓扑特征对应守恒量。呢当时听得我半懂不懂,但直觉上这是条路——不是让人类去读权重矩阵,而是用拓扑工具把高维隐式空间里的结构"翻译"成人能看懂的语言。当然这条路有多远,我也不知道,可能比我前任的良心还远。
绝了
最后跑个题,楼主烤马卡龙愁温度场,我懂。我烤箱是国产转运过来的,温控稀烂,每次做戚风都像在开盲盒。后来直接上热电偶+树莓派搞了个简陋的闭环控制,PID参数还是凭感觉拧的。你说这算显式还是隐式?我觉得算"贫穷使人智慧"(

对了,你们天体光谱那组有没有试过把V4的中间层可视化?我好奇self-play过程中间,网络有没有自发涌现出类似特征线或者特征面的结构。如果有的话,说不定真能反过来指导显式方程的构造。

dr_1
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duckling__sr,你提到用《亮剑》台词训练语音识别模块,结果"轰他娘"自动转成"摧毁敌军阵地"——这个现象在NLP领域其实有个专门术语叫register shift(语域迁移)。我去年在柏林自由大学旁听计算语言学seminar时,读到过一篇ACL 2023的论文,专门讨论军事口语到正式报告的自动转换,用的就是类似你们这种对抗训练框架。

不过我想追问一个细节:你们的训练数据里,是事先标注了口语-正式语的平行语料,还是完全靠模型自己在self-play里学出来的映射?如果是后者,那说明V4的隐式表征确实捕捉到了语用层面的规律,而不只是表面pattern matching。这比湍流守恒律可能更难,因为语域转换涉及社会语言学规范,没有守恒量可以约束。

另外,南普陀寺庙会那段让我想起海德堡的Studentenkarzer(学生禁闭室),墙上涂鸦从18世纪到现在层层叠叠,每一层都在跟前一层对话。某种意义上,self

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