Microsoft Research は、特定の特性に基づいて新しい材料を生成できる MatterGen と呼ばれる革新的な AI システムをリリースしました。これにより、バッテリーやソーラー パネルなどの主要テクノロジーの研究開発が大幅に加速されることが期待されます。 MatterGen は、新しい材料を発見する従来の方法を覆し、大量の既存の化合物のスクリーニングに依存せず、AI 画像ジェネレーターがテキストの説明に基づいて画像を生成するのと同じくらい効率的かつ便利に、必要な特性に基づいて新しい材料を直接生成します。この画期的な技術はエネルギー貯蔵とコンピューティングに大きな影響を与え、電気自動車の人気を促進し、再生可能エネルギーのコストを削減すると期待されています。
MatterGen の発売は、科学者が新しい材料を発見する方法に根本的な変化をもたらしました。従来の方法とは異なり、MatterGen は何百万もの既存の化合物をスクリーニングするのではなく、AI 画像ジェネレーターがテキストの説明から画像を作成する方法と同様に、必要な特性に基づいて新しい材料を直接生成します。
MatterGen は、拡散モデルと呼ばれる特別な AI モデルを使用します。これは、DALL-E などの画像ジェネレーターに似ていますが、3 次元結晶構造で動作するように適応されています。このシステムはランダムな原子配列を段階的に改善し、その結果、安定で指定された基準を満たす有用な材料が得られます。研究によると、MatterGen で生成された材料は、以前の AI 手法に比べて「新規で安定している可能性が 15 倍高く、局所エネルギー最小値に 15 倍近い」ことが示されています。これは、結果として得られる材料が実用的である可能性が高いだけでなく、物理的に実装が容易であることを意味します。
印象的なデモンストレーションでは、Microsoft チームが中国の深セン先進技術研究所の科学者と協力して、MatterGen の設計結果に非常に近い新しい材料である TaCr2O6 を合成し、システムの実用的な応用価値を検証しました。 MatterGen は特に柔軟性があり、特定のニーズに基づいて特定の結晶構造と電子的または磁気的特性を持つ材料を生成するために「微調整」できます。この特性は、特定の産業用途向けの材料を設計する場合に特に重要になります。
この技術の潜在的な応用は、エネルギー貯蔵とコンピューティングの分野を変革する可能性があります。新しい材料の開発は、エネルギー貯蔵、半導体設計、炭素回収技術の進歩にとって重要です。たとえば、バッテリー材料の改良により電気自動車の導入が加速する可能性があり、太陽電池材料の効率が向上すれば再生可能エネルギーがより手頃な価格になる可能性があります。
科学的発見を加速するために、Microsoft はオープンソース ライセンスの下で MatterGen のソース コードをリリースし、世界中の研究者がこれに基づいて革新できるようにしました。 MatterGen は、AI を使用して科学的発見を加速することを目的とした Microsoft の「人工知能と科学」イニシアチブの一環として開発されました。さらに、MatterGen は Microsoft の Azure Quantum Elements プラットフォームと統合し、企業や研究者にクラウド コンピューティング サービスを提供します。
しかし、専門家らは、MatterGenは重要な進歩を示しているものの、コンピューターで設計された材料を実際のアプリケーションに移すには依然として広範なテストと改善が必要であると警告している。このシステムの予測結果は有望ですが、産業応用の前に実験的に検証する必要があります。それにもかかわらず、MatterGen の技術開発は、AI を使用して科学的発見を加速する上で重要なステップであることは間違いありません。
ブログ: https://www.microsoft.com/en-us/research/publication/mattergen-a-generative-model-for-inorganic-materials-design/
ハイライト:
**MatterGen は、特定のニーズに基づいて新しい材料を生成できる新しい AI システムであり、技術開発を加速する可能性があります。 **
** このシステムは拡散モデルを使用し、従来の 15 倍の成功率で安定した材料を生成します。 **
** Microsoft は、世界的な科学研究におけるイノベーションとコラボレーションを促進するために、このテクノロジーをオープンソースにしています。 **
つまり、MatterGen の出現は材料科学分野における革命を意味し、そのオープンソースの性質により、世界的な科学研究協力がさらに促進され、新材料の開発と応用が加速され、将来の科学技術の発展に新たな活力が注入されることになります。 MatterGen がさまざまな分野で広く活用され、人類のより良い未来に貢献できることを楽しみにしています。