マイクロソフトリサーチは、特定の性質を持つ新素材を生成できる強力なAIシステム「MatterGen」を発表しました。このシステムは、バッテリーや太陽光パネルなどの重要技術開発を加速させる可能性を秘めています。

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MatterGenの登場は、科学者による新素材発見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は数百万もの既存化合物をふるいにかけるのではなく、必要な特性に基づいて直接新素材を生成します。これは、AI画像生成器がテキストの説明から画像を作成する方法に似ています。

MatterGenは、DALL-Eなどの画像生成器と同様の拡散モデルと呼ばれる特殊なAIモデルを使用していますが、3次元結晶構造に適用されるように調整されています。このシステムは、ランダムな原子配列を段階的に改良し、安定していて指定された基準を満たす有用な材料を形成します。研究によると、MatterGenが生成した材料は、従来のAI手法よりも「新規性と安定性が高く、局所的エネルギー極小点から15倍近く近い」ことが示されています。これは、生成された材料が実用化される可能性が高いだけでなく、物理的にも実現しやすいことを意味します。

注目すべき実証実験として、マイクロソフトチームは中国深圳先端技術研究院の科学者と協力し、新素材TaCr2O6を合成しました。これはMatterGenの設計結果と非常に近いものであり、このシステムの実用性を証明しています。MatterGenの柔軟性は特に優れており、特定のニーズに合わせて「微調整」することで、特定の結晶構造や電子特性、磁気特性を持つ材料を生成できます。この特性は、特定の産業用途向けに材料を設計する際に非常に重要になります。

この技術の潜在的な応用は、エネルギー貯蔵と計算分野を変革する可能性があります。新素材の開発は、エネルギー貯蔵、半導体設計、炭素回収技術の進歩に不可欠です。例えば、バッテリー材料の改良は電気自動車の普及を加速させ、より効率的な太陽光発電材料は再生可能エネルギーのコストをより手頃なものにする可能性があります。

科学的発見を加速するために、マイクロソフトはMatterGenのソースコードをオープンソースライセンスで公開し、世界中の研究者がその基盤でイノベーションを促進できるようにしました。MatterGenの開発は、AIを活用して科学的発見を加速することを目的としたマイクロソフトの「AIと科学」計画の一環です。さらに、MatterGenはマイクロソフトのAzure Quantum Elementsプラットフォームと統合され、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が重要な進歩であるものの、計算設計された材料から実際の応用までには、多くのテストと改良が必要であると警告しています。このシステムの予測結果は有望ですが、産業応用には実験による検証が必要です。それにもかかわらず、MatterGenの技術開発は、AIを活用して科学的発見を加速させる上で重要な一歩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/

要点：

🌟 **MatterGenは、特定のニーズに合わせて新素材を生成できる新型AIシステムであり、技術開発を潜在的に加速させます。**

🔬 **このシステムは拡散モデルを使用して安定した材料を生成し、成功率は従来の方法と比べて15倍向上しました。**

🌍 **マイクロソフトはこの技術をオープンソース化し、世界中の科学研究におけるイノベーションと協力を促進します。**