清华钱班学子自研AI系统问鼎全国力学竞赛,斩获特等奖
在近日落下帷幕的第十五届全国周培源大学生力学竞赛中,一个特殊的AI“考生”——“GT-Mech”力学求解系统,与全国三万余名优秀学子同台竞技,取得了特等奖水平的优异成绩。这是人工智能首次以“参赛选手”的身份,在同场、同时、同卷的严格标准下参与国家级顶级力学赛事。
该系统的核心研发团队中,有两位来自清华大学钱学森力学班的学子——2021级本科生周懿与钱班校友、航天航空学院研究生李润道。GT-Mech的成功,是钱班鼓励学生由内在驱动、勇于进行“从零到一”的原始创新的生动体现。

周懿(左一)、李润道(中)
源于好奇,挑战科学前沿
一道典型的力学题目,融合了自然语言理解、物理情景建模、符号逻辑推演和数值精确计算。将复杂的力学问题交给AI解决,不仅要求高超的数学能力,更需要AI像人类学生一样,先“读懂”题意,在“脑中”建立抽象模型,再选择合适的定理并求解。这种“文理兼修”的综合任务,要求AI具备远超以往单一任务的、更接近人类的整体分析与解决问题的能力,是衡量通用人工智能发展水平的关键试金石之一。
面对这一极具挑战性的前沿领域,团队成员们没有畏惧,反而激发了浓厚的科研兴趣。“钱班带给我最大的影响,是一种思维惯性,”钱班班友李润道对此深有感触,“看到一个难题,第一反应不是‘这个太难了,做不了’,而是‘这个太有意思了,怎么才能把它做出来’。” 正是这种源于内心的好奇与热爱,成为了项目启动的强大驱动力。
匠心独运,攻克技术难关
通用大语言模型在面对高度专业的科学问题时,常会暴露“知识幻觉”、计算错误等短板。GT-Mech的成功,得益于研发团队为其量身定制的一套创新技术方案。
作为项目的发起者与负责人,团队核心成员周懿介绍了团队的攻关路径:
其一,构建结构化知识体系,让AI 接受“专业培养”。 团队为GT-Mech构建了专有化的力学知识图谱,将经典教材、题库等海量知识编织成一张结构化的语义网络,使AI能像人类专家一样迅速调用相关知识,形成专业可靠的解题框架。
其二,融合符号计算,确保“步步为营”的精确性。 团队引入了“逻辑推理-符号计算”双核引擎。GT-Mech首先用自然语言规划解题思路,再调用内嵌的符号计算引擎完成公式推导和计算。这种模式有效结合了AI的逻辑规划能力与符号计算的准确性,显著降低了求解过程中出现“低级错误”的概率。
其三,引入检查纠错,实现“复盘反思与迭代”。 团队为AI设计了一套精密的检查纠错机制。解答完毕后,系统会启动“批判性思考”模块,从单位量纲、物理直觉、逻辑严谨性等维度,对解题过程中题设条件理解、知识点选用、公式推导三大关键环节进行自我检查。 若发现疑点,便会触发纠错环节,回溯修正。
这一系列开创性技术的成功落地,也得益于钱班所构建的独特创新生态。作为团队的技术骨干,钱班校友李润道对此深有体会:“钱班的价值远不止本科四年,它构建了一个终身受益的网络。我虽然毕业了,但始终是钱班的一份子。当周懿提出这个极具挑战性的构想时,我作为学长能贡献过往的技术积累,协同攻关,最终将想法变为现实。” 这种跨越年级的信任、经验传承与紧密协作,成为项目成功的关键要素。
志在未来,探索教育新可能
GT-Mech的卓越表现,为“AI时代的教与学”带来了深刻启示。它展示了一种人机协同的未来:将人类从繁重的重复性工作中解放出来,从而专注于更富创造性的核心任务。
作为项目负责人,钱班2021级本科生周懿对项目的未来有着清晰的规划:“我们的目标从来不是要证明AI比学生强,恰恰相反,我们想为未来的学生打造一个最强大的‘AI学伴’和‘灵感激发器’。这次竞赛只是一个起点,我们希望继续完善它,让它真正能走进课堂,为培养下一代创新人才创造出实实在在的价值。”


