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面向材料发现的物理感知型 LLM 推理对齐

人工智能 2025-10-03 v2 材料科学 计算与语言

摘要

AI 驱动的材料发现需将自动化实验与算法决策耦合,要求过程感知的配方到性预测模型具备准确、校准且符合物理法则的特性。我们将其视为一个推理问题,使用大型推理模型(LRM)。为赋予语言模型推理能力,我们从教师模型中筛选出推理轨迹以训练学生模型。然而,大多数训练管道使用的二元正确性或学习偏好信号 poorly reflects 物理可行性。我们引入物理感知拒绝抽样(PaRS),一种训练时轨迹选择方案,优先选择与基本物理法则一致且数值上接近目标值的轨迹,并采用轻量级 halting 控制计算资源。我们以大型学生模型在由更大教师模型合成的轨迹上进行微调,并在匹配的 token 预算下对抗 various 拒绝抽样基线进行评估。我们的方法在准确率和校准性方面均有所提升,降低了物理违规率,同时降低了抽样成本。这些结果表明,结合轨迹级选择的适度且领域感知的约束,为可靠、高效的 LRM 在过程感知性预测和闭环材料设计中提供了一条实用的路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.00768,
  title  = {Aligning Reasoning LLMs for Materials Discovery with Physics-aware Rejection Sampling},
  author = {Lee Hyun and Sohee Yoon and Jinwoo Park and Sue In Chae and Seongeon Park and Jooyeon Ahn and Yebin Jung and Youjung Chung and Hogeun Chang and Sujin Park and Myeonginn Kang and Jina Kim and Ho-Gyeong Kim and Myeonghun Jeong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00768},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 6 figures