面向自动化科学假设生成的多人格辩论系统

现代科学发现受限于数据稀缺，而非知识综合成本效应低的假设生成能力。这种挑战在电池材料研究中尤为突出，因为必须同时优化电化学性能、界面行为和制造可行性。本文提出多人格辩论系统（MPDS），一种基于文献检索、长上下文大型语言模型推理、语料库驱动的人格诱导以及结构化多智能体辩论的自动化科学假设生成框架。MPDS 可构建最高达 500 篇文献的快照，使代理基于特定角色的证据池进行论辩，随后进行三轮带引用的辩论并由主持人综合，实现人格间的协商 while preserving evidence traceability。在包括两个留置在外的电池材料案例研究和 30 组盲测比较的 temporally 控制协议下评估 MPDS，我们发现其在钠离子负极和全固态电池正极设计任务中，恢复了与实验验证解空间相符的设计逻辑，并生成了比简单基线更具机械显式性和过程感知性的提案。为评估人格和辩论的影响，我们引入可综合假设质量评分。在消融研究中，MPDS 在五种条件中取得最高平均得分，其最大优势体现在跨视角集成方面。实验室跟进表明其作为识别工作流程实际瓶颈的诊断工具具有实用性。这些结果表明，结构化辩论改善了受耦合工程约束下的假设形成，为文本密集型科学发现提供了可复用的工作流程。