为促进人工智能技术与水利工程学科前沿交叉融合,学习智慧水利最新发展成果,6月16日卓越工程师学院邀请河海大学原副校长、中国水利学会水利信息化专委会副主任委员朱跃龙教授在常州校区32号楼会议室为学院师生主讲人工智能与数字孪生流域建设专题讲座。讲座由卓越工程师学院副院长王建教授主持。
朱跃龙教授回溯了人工智能(AI)的演进历程,并以OpenAI的ChatGPT系列发展为例生动展示了模型参数规模(从GPT-1的1.17亿到GPT-4o的1.8万亿)的爆炸式增长及其带来的多模态理解与毫秒级响应能力如何深刻重塑人机交互模式。朱跃龙教授结合水利领域分享了知识图谱的关键作用:例如在防汛中构建“闸门-水位-调度规则”语义网络,将专家经验转化为可计算知识,显著提升决策效率。他还系统拆解了大模型技术链条,涵盖数据整编、模型预训练(基于Transformer架构)、增强训练(采用人类反馈机制)、模型评估、部署应用等环节,并介绍了知识蒸馏技术如何实现模型轻量化部署。
围绕国家战略,朱跃龙教授详细解读了国家将数字孪生流域作为智慧水利核心抓手的意义——旨在打破信息壁垒,推动决策从经验驱动转向数据驱动。其技术内核在于以物理流域为单元,构建融合时空数据底座、数学模型核心与水利知识的虚实交互数字化映射系统。
在实践层面,朱跃龙教授分享了福州城区的成功案例:通过融合水文、水动力、水环境模型,应用耦合边界流量传递与空间网格匹配技术,将城区水位模拟误差大幅降低,有力支撑了城市防洪与初雨污染治理。他还介绍了创新研发的“物理机理+图神经网络”洪水预报模型,该模型能根据土壤含水率动态调整预测权重,有效提升复杂洪情的实时预报精度。华为盘古气象大模型的突破性实践也被作为典型案例剖析,其凭借AI方法首次在7天预测精度上超越传统数值预报,且运算速度提升万倍,实现全球秒级气象预报,直观展现了AI在解决复杂工程问题上的巨大潜力,为未来工程师提供了强大的工具视角。
在互动环节,朱跃龙教授与同学们就“AI伦理风险”、“跨学科人才培养”等热点问题进行了深入交流。他特别强调,未来智慧水利的发展不仅需要攻克模型实时校正、多源数据同化等技术瓶颈,更亟需培养兼具深厚水利工程专业知识与先进AI算法能力的复合型卓越工程师。
本次讲座不仅为卓越工程师学院2024级学生打开了人工智能赋能水利工程的前沿视野,点燃了同学们对交叉领域技术的学习兴趣与探索热情,也对我院深化智慧水利相关课程的教学改革、强化面向国家战略需求的卓越工程师培养路径提供了重要启示,为服务国家水利数字化转型注入了新生力量。