Новая модель CLaC работает одновременно с естественным языком и трёхмерной структурой кристаллов. Для неё материал — это уже не только химическая формула и набор слов о свойствах, но и пространственная сеть атомов и связей между ними.
Для обучения использовали данные примерно о 126 тысячах материалов из Materials Project. Каждую кристаллическую структуру представили в виде трёхмерного графа, а затем связали с текстовым описанием — состава, свойств, особенностей обработки и возможного применения.
Причём здесь обнаружился любопытный парадокс: научных статей оказалось недостаточно.
Литература неравномерна — популярные материалы изучены и описаны тысячи раз, другие почти не появляются в публикациях. Поэтому исследователи сгенерировали для кристаллов синтетические научные описания на основе рассчитанных физических свойств. В итоге именно такие тексты позволили модели лучше связать язык с реальной геометрией вещества, чем корпус обычных научных статей.
После обучения исследователь может сформулировать задачу человеческим языком — например, попросить подобрать кристалл с определёнными свойствами, — а модель ищет подходящие структуры без дополнительного обучения под конкретный запрос.
В одном из тестов её попросили найти материалы для твёрдотельных электролитов литий-ионных аккумуляторов. Среди лучших вариантов оказались вещества, которые независимо от модели уже считались перспективными кандидатами.
Авторы сравнивают направление с тем, что AlphaFold сделал для биологии: связал структуру белка с его функцией. Здесь задача шире — научиться связывать устройство вещества с его свойствами и будущим применением.
До универсального «ИИ-материаловеда» ещё далеко. CLaC пока работает только с кристаллическими структурами и не учитывает всю сложность реальных материалов — дефекты, поликристаллическую структуру и другие особенности, от которых свойства вещества нередко зависят не меньше идеальной решётки.
Но граница всё равно сдвигается. ИИ постепенно перестаёт знать физический мир только по тому, что люди успели про него написать. Теперь его учат смотреть на то, как этот мир устроен.
