“AI考生”何以成為力學“學霸”

在近日落下帷幕的第十五屆全國周培源大學生力學競賽中，一位特殊的“考生”吸引了人們目光。由清華大學航天航空學院團隊自主研發的人工智能力學求解系統“GT-Mech”，與來自全國500余所高校的3萬余名考生同臺競技，最終成績達到本屆賽事成績前五名的特等獎水平，展現出不俗的解題能力。

據了解，這是全球范圍內大型語言模型驅動的AI系統首次以“參賽選手”身份，在同場、同時、同卷的標準下，參與國家級頂級力學賽事。這一突破不僅展示了AI解決力學問題的潛力，也為未來教育模式變革提供了思路。

力學是工程科學的基石。無論是航空、航天、航海，還是建筑、汽車、機械等專業，都離不開力學理論的支撐。與AI在圍棋、蛋白質折疊或部分數學證明等領域的應用相比，解決復雜力學問題為AI帶來了截然不同的挑戰。

“圍棋有清晰的規則和離散的決策空間，而力學問題根植于對物理世界的理解。”清華大學助理教授、“GT-Mech”指導教師程彬分析，它要求AI不僅能處理數學公式，更要能從自然語言描述的復雜場景中，構建出正確的物理模型。這是一種從文字到物理概念的抽象過程。

一道典型的力學題目，融合了自然語言理解、物理情景建模、符號邏輯推演和數值精確計算等多種能力。AI需要像人類學生一樣，先“讀懂”題意，在“腦中”建立受力分析、運動過程等抽象模型，然后才能選擇合適的定理、列出方程并求解。這種“文理兼修”的綜合能力是衡量通用人工智能發展水平的關鍵“試金石”，它要求AI超越以往單一任務處理模式，具備更接近人類整體分析與解決問題的能力。……