科学言語を“視覚化”するAIモデルMatterChatを開発(New MatterChat Model Helps AI to ‘See’ the Language of Science)

2026-05-18 ローレンスバークレー国立研究所(LBNL)

米国のローレンス・バークレー国立研究所の研究チームは、科学データを理解・解析するための新たなAIモデル「MatterChat」を開発した。MatterChatは、自然言語処理と科学データ解析を統合し、論文、実験データ、画像、材料特性など異なる形式の科学情報を横断的に扱える点が特徴である。研究者は日常言語で質問するだけで、AIが関連する科学知識やデータ構造を理解し、解析支援や仮説生成を行える。研究では特に材料科学分野への応用が示され、複雑な結晶構造や物性データの探索効率向上が確認された。研究者らは、MatterChatが科学研究における「科学言語の翻訳層」となり、人間とAIの協調研究を加速すると説明している。また、本技術は材料開発のみならず、化学、物理、生物学など広範な科学分野への応用可能性を持つという。

科学言語を“視覚化”するAIモデルMatterChatを開発(New MatterChat Model Helps AI to ‘See’ the Language of Science)
MatterChat serves as a specialized bridge, helping text-based AI understand the complex 3D forces between atoms, turning it into a powerful tool for discovering new materials. (Credit: Yingheng Tang/Zhi Jackie Yao/Berkeley Lab)

<関連情報>

材料科学のためのマルチモーダル大規模言語モデル A multimodal large language model for materials science

Yingheng Tang,Wenbin Xu,Jie Cao,Weilu Gao,Steven Farrell,Benjamin Erichson,Michael W. Mahoney,Andy Nonaka & Zhi Jackie Yao
Nature Machin Intelligence  Published:24 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s42256-026-01214-y

Abstract

Understanding and predicting the properties of inorganic materials is crucial for accelerating advancements in materials science and driving applications in energy, electronics and beyond. Integrating material structure data with language-based information through multimodal large language models (LLMs) offers great potential to support these efforts by enhancing human–artificial intelligence interaction. However, a key challenge lies in integrating atomic structures at full resolution into LLMs. In this work, we introduce MatterChat, a versatile structure-aware multimodal LLM that unifies material structural data and textual inputs into a single cohesive model. MatterChat uses a bridging module to effectively align a pretrained universal machine learning interatomic potential with a pretrained LLM, reducing training costs and enhancing flexibility. Our results demonstrate that MatterChat greatly improves performance in material property prediction and human–artificial intelligence interaction, surpassing general-purpose LLMs such as GPT-4. We also demonstrate its usefulness in applications such as more advanced scientific reasoning and step-by-step material synthesis.

1603情報システム・データ工学
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