次回の更新記事:AIコーディングエージェントのコスト構造を読み解く(公開予定日:2026年05月26日)
AIDB Daily Papers

LLMによる自律型走査プローブ顕微鏡実験からの仮説発見

原題: LLM-Guided Open Hypothesis Learning from Autonomous Scanning Probe Microscopy Experiments
著者: Boris Slautin, Utkarsh Pratiush, Yu Liu, Kamyar Barakati, Sergei Kalinin
公開日: 2026-05-07 | 分野: LLM ロボティクス 機械学習 AI 科学 実験 物理 cs.AI AIエージェント cond-mat.mtrl-sci

※ 日本語タイトル・ポイントはAIによる自動生成です。正確な内容は原論文をご確認ください。

ポイント

  • 自律型実験と大規模言語モデル(LLM)を組み合わせ、実験データから物理モデルを自動生成する手法を開発した。
  • この手法は、固定された仮説空間を超え、実験自体から新しい物理法則を発見する点で重要かつ新規である。
  • 強誘電体ドメインスイッチングの実験で、LLMが物理的妥当性を評価し、解釈可能な電圧・時間依存の成長法則を発見した。

Abstract

Autonomous experimentation has transformed microscopy and materials discovery by enabling closed-loop optimization including imaging and spectroscopy tuning, strucutre property relationship discovery, and exploration of combinatorial libraries. However, most current workflows remain limited to selecting measurements within fixed objective or hypothesis spaces, rather than generating new physical models from experimental data. Here, we introduce an open hypothesis-learning framework that combines symbolic regression with large-language-model-based physical evaluation and implement it for autonomous scanning probe microscopy. Symbolic regression generates candidate analytical relationships directly from sparse measurements, while the language-model evaluator ranks these candidates according to physical plausibility, scaling behavior, and consistency with known mechanisms. We demonstrate the approach on autonomous piezoresponse force microscopy measurements of ferroelectric domain switching in a PZT thin film. Starting from five seed measurements, the workflow evolves from physically incomplete candidate expressions toward interpretable voltage-time growth laws consistent with kinetic domain-wall motion. This work extends autonomous microscopy from closed-loop optimization toward open hypothesis discovery, where candidate physical laws emerge from the experiment itself rather than being specified in advance. More broadly, the framework establishes a route for integrating symbolic regression, physical reasoning, and adaptive experimentation into hierarchical autonomous scientific workflows.

Paper AI Chat

この論文のPDF全文を対象にAIに質問できます。

質問の例:

AIチャット機能を利用するには、ログインまたは会員登録(無料)が必要です。

会員登録 / ログイン

💬 ディスカッション

ディスカッションに参加するにはログインが必要です。

ログイン / アカウント作成 →

関連するAIDB記事