我们邀请了 4 位 COMSOL 同事预测仿真技术在未来一年的发展趋势。虽然他们各自发表了自己的独特见解和理由， 但他们的回答中都提到了三大主题：仿真应用更加广泛，通过代理模型和仿真 App 快速获得结果，以及创建更大的模型。阅读这篇博客，了解他们对仿真在 2025 年及未来发展趋势的看法。
预测 1：返璞归真，但计算技术更好
David Kan 将仿真与时尚进行了类比， “ 趋势是一件有趣的事情，它不仅展望未来， 也会回顾过去。就像在时尚界，旧的潮流往往又会变成新的风尚：复古风、古董风…仿真领域的情况也非常类似，我们正在回归根本，并利用现有的技术解决更困难和更具挑战性的问题。我们通过追本溯源以更严谨的方式创建模型，因为我们现在拥有更好的计算技术。”
这是否意味着他认为仿真技术还停留在过去？不，完全不是。David 澄清说，由于现在的计算能力和 GPU 技术的提高，迭代速度远快于从前。“值得注意的是，我们拥有核心计算技术的坚实基础，这是我们实现这一目标的关键。”他补充说。
自 21世纪初以来，计算机硬件和软件都取得了长足的进步。
同样，Andrew Strikwerda 也发表了自己的看法，“我所看到的仿真技术的最大趋势就是仿真的应用领域越来越广。越来越多的人对获得仿真结果感兴趣，并且越来越多的人意识到仿真对他们所从事工作的价值。”
Ruud Börger 也深有同感，“我认为仿真技术在 2025 年将以多种方式发展。我们看到，在半导体行业有大量资金投入，一些主要的世界大国都希望实现供应链本地化。我们还看到，目前可再生能源领域对仿真有着很大的需求。”他还预测，仿真软件本身将变得更加容易使用，这将有助于它的普及。
预测 2：通过代理模型和仿真 App 更快获得结果
不可否认，当今社会期望一切都能快速发生。我们渴望当日送达、高速网络和即时满足，同样的期望自然也会放到仿真软件上。
Andrew 提到了仿真 App 的概念，以及 COMSOL Multiphysics 软件的用户如何创建易于使用的仿真 App，并将其分发给其他人使用。他接着说道 “我们将看到更多由代理模型驱动的仿真 App。这些模型可以在底层数据集上进行训练，并通过神经网络的强大功能获得即时的结果，你可以基于 COMSOL Multiphysics 生成的数据进一步在软件中对神经网络进行训练。”
利用代理模型快速提供即时结果的仿真 App。
Ed Fontes 对此深表赞同，并进一步阐述了自己的观点。“我认为目前最大的趋势是能够建立高精度的代理模型，就像我们在 COMSOL Multiphysics 中引入的基于深度神经网络的代理模型。这些模型的用途非常广泛：你可以使用它们进行系统模拟、不确定性量化和实验设计。这类研究往往需要大量的模拟，而完整的三维模型由于计算量太大不方便使用。因此，你所要做的基本上就是为这些三维模型的运行做一些基本投资，训练出一个代理模型或集总模型，然后将其用于系统仿真工作或 App 中。”他说道。
根据完整的三维模型训练代理模型的一般工作流程。
“如果你考虑使用仿真 App，肯定会希望立即获得答案，它必须几乎是即时交互式的，”Ed 继续说，“有了在完整三维多物理场模型上训练的代理模型，你能在毫秒内获得答案。要知道，在这个时代，每个人都不希望花十分钟等待结果。这就是最大的趋势：即使你处理的是巨大的三维模型，也能立即得到答案。”
在谈到支持仿真 App 方面，Ruud 说：“越来越多的人正在开发仿真 App，这使得没有数值模拟背景的人也能获得仿真带来的好处。我认为，（2025年）将有更多的仿真 App 被投入使用，让人们共享仿真的好处。”
预测 3：更大的模型
Ruud 还预测，人们将建立更大的模型。他分享说：“过去，人们只对单个组件进行仿真，而最近大家开始对多组件或大的部件进行仿真，例如设备制造机，甚至完整的助听器。”
完整的助听器声学模型。
同样，David 也认为，“这将是一个继续提高计算能力、优化算法、增加产能的问题，让工程师能够进行更多的仿真迭代，从而发现更多事实。”他继续兴致勃勃地说：“人们使用 COMSOL 有很多原因，一个是为了理解新的物理学，还有一个是用于生产、研发和设计。随着时间的推移，我们需要进行越来越多的计算，这就是 2025 年将继续发生的最大变革。”
更长远的预测：展望 2025 年之后
我们还请他们展望了 2025 年之后的长远未来。Ruud 和 Ed 都对未来更广泛的人群将会如何使用仿真进行了设想。
“当然，仿真技术的长期前景很难预测，”Ruud 回答道，“从应用方式来看，我确实看到仿真 App 的使用率正在不断增长。就目前来看，我们看到设计工程师和制造工程师都在使用它们，我认为消费者也会越来越多地使用仿真 App。比方说，当你要粉刷房子时，可能会根据经验来决定每五年粉刷一次向阳的墙面。但也许将来当你购买油漆时，还会附带一个仿真 App，它可以让你拍摄房屋的照片，然后在后台进行模拟，查看哪些区域受到不同程度的阳光照射，接着运行化学仿真，预测这种油漆的寿命有多长，并推荐它的使用条件和位置。”
Ruud 接着描述，“这样的例子有很多。例如，当你购买路由器时，家里每个房间的电磁场会是怎样的？你需要多少台？需要把它们放在哪里？对于扬声器的音响效果来说，也同样如此。我认为将来会有很多消费类仿真 App，现在我们还不知道这是否可行，但确实有很大的需求。而且我认为，这种需求在未来会得到满足。”
Ed 认为，仿真技术的长远未来将与 2025 年的发展趋势一致。他表示，“那些新方法以及能够获得即时反馈的新功能将使仿真更加有用。” 他用一篇关于农民使用仿真 App 预测水果和农产品保质期的文章举例说，“十年前，没人会将仿真应用到这类场景。因为对那时来说，计算量太大了，有谁会在超级计算机上运行这些呢？现在，你只需要在服务器上运行，并不需要很大的算力。”
“有了这些新技术和代理模型等，建模和仿真将更多地被扩展应用到消费类应用中，在这些应用中你可以提前了解和预测事情。如果你有验证模型，仿真就能更好地发挥作用。虽然我们不会开发这类消费类应用，但我们的客户会。因此，他们是二级仿真 App 用户，这正是我们二十年前就已经预见到的。”
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