IBM Research und Dallara: KI-Surrogatmodell GIST bewertet die Aerodynamik eines Rennwagens in 10 Sekunden statt in stundenlangen klassischen CFD-Simulationen

IBM Research und Dallara, der italienische Chassis-Hersteller für Rennserien wie LMP2 und IndyCar, gaben am 30. April 2026 eine gemeinsame Zusammenarbeit bekannt, bei der ein KI-Surrogatmodell Teile des aerodynamischen Designprozesses übernimmt. Das Modell namens GIST ersetzt teure klassische CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) in der frühen Iterationsphase und reduziert die einzelne Designbewertung von mehreren Stunden auf etwa 10 Sekunden.

Wie ersetzt GIST die numerische Strömungsmechanik?

GIST (Gauge-Invariant Spectral Transformer) ist ein graphbasierter neuronaler Operator, der das Ausgangsgeschwindigkeits- und Druckfeld um eine Geometrie in der Spektraldomäne darstellt und so trainiert wurde, dass er gegenüber der Wahl des lokalen Koordinatensystems invariant ist. Praktisch lernt das Modell, ein 3D-Geometriegitter auf ein vorhergesagtes Strömungsfeld abzubilden, das der CFD-Referenzsimulation nahe genug ist, um Designkandidaten zu ranken. Der konkrete Anwendungsfall ist die Optimierung des Hecktunnel-Diffusors eines LMP2-Fahrzeugs, bei dem Dallara üblicherweise Hunderte geometrischer Varianten generiert und nach aerodynamischer Effizienz rankt. Die CFD-Analyse jeder Variante dauert mehrere Stunden, und Dallara schätzt, dass mit GIST die Iterationszeit von Tagen auf Minuten sinken könnte. Die Arbeit mit dem Titel „Faster by Design“ wurde beim AI & PDE Workshop im Rahmen der ICLR 2026 vorgestellt.

Was als nächstes kommt: Quantenmethoden und breitere Anwendung

Das IBM-seitige Team wird von Mattia Rigotti geleitet, auf Dallaras Seite leitet Elisa Serioli die CFD-Methodik. Die nächste geplante Forschungsphase ist die Integration von Quanten- und hybridem Quanten-Klassik-Computing in den Optimierungsablauf, was nach IBM-Einschätzung die Suche im Designraum weiter beschleunigen könnte. Die Autoren betonen, dass die Anwendung nicht auf den Rennsport beschränkt ist: Die Technologie ist auch für Serienfahrzeuge relevant, wo das Ziel die Reduzierung des Luftwiderstands zur Kraftstoffeffizienz ist, sowie für die kommerzielle Luft- und Raumfahrt, wo ähnliche Anforderungen an schnelle Geometrieiteration gelten.