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MetaScientist:面向自动机械晶体结构设计的人工智能-人类协同框架

人工智能 2024-12-24 v1 人机交互

摘要

发现新的机械晶体结构,这些结构的性质主要由其工程结构而非化学组成决定,是一项知识密集且资源消耗大的过程。为加速新晶体结构的设计,我们提出了 MetaScientist—a 个人类在环系统,将先进的人工智能能力与专家监督相结合,包含两个主要阶段:(1)假设生成阶段,系统进行复杂推理以生成新颖且符合科学常识的假设,支持从现有文献中检索到的领域特定基础模型和归纳偏见;(2)3D 结构合成阶段,系统基于文本假设生成新的 3D 结构,并通过基于大语言模型的精炼模型对其进行优化,以实现更好的结构性能。在每个阶段,领域专家不断验证系统输出结果,提供反馈和补充材料,以确保输出结果符合科学原理和人类偏好。通过来自人类科学家的广泛评估,MetaScientist 能够交付具有潜在在晶体结构领域产生重大影响的新颖且有效的机械晶体结构设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.16270,
  title  = {MetaScientist: A Human-AI Synergistic Framework for Automated Mechanical Metamaterial Design},
  author = {Jingyuan Qi and Zian Jia and Minqian Liu and Wangzhi Zhan and Junkai Zhang and Xiaofei Wen and Jingru Gan and Jianpeng Chen and Qin Liu and Mingyu Derek Ma and Bangzheng Li and Haohui Wang and Adithya Kulkarni and Muhao Chen and Dawei Zhou and Ling Li and Wei Wang and Lifu Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.16270},
  year   = {2024}
}