言語でなく物理現象で訓練した新しいAIモデルが科学的発見を促進 (New AI models trained on physics, not words, are driving scientific discovery)

2026-01-27 英国・ケンブリッジ大学

ケンブリッジ大学の研究チームは、言語ではなく物理法則に基づいて学習する新しいAIモデルを開発し、科学研究の加速に貢献する可能性を示した。このモデルは、従来の大規模言語モデルのようにテキストではなく、物理現象や数式データを学習することで、複雑な自然現象の理解や予測を行う。特に、流体力学や材料科学などの分野で、従来の計算手法よりも高速かつ高精度にシミュレーションが可能となることが確認された。これにより、実験や計算にかかる時間とコストを大幅に削減し、新材料開発や気候モデルなど幅広い分野での応用が期待される。AIを「言語中心」から「物理理解型」へ拡張する新たな研究方向を示した成果である。

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AION-1: Omnimodal Foundation Model for Astronomical Sciences

Liam Parker, Francois Lanusse, Jeff Shen, Ollie Liu, Tom Hehir, Leopoldo Sarra, Lucas Meyer, Micah Bowles, Sebastian Wagner-Carena, Helen Qu, Siavash Golkar, Alberto Bietti, Hatim Bourfoune, Nathan Casserau, Pierre Cornette, Keiya Hirashima, Geraud Krawezik, Ruben Ohana, Nicholas Lourie, Michael McCabe, Rudy Morel, Payel Mukhopadhyay, Mariel Pettee, Bruno Regaldo-Saint Blancard, Kyunghyun Cho, Miles Cranmer, Shirley Ho
arXiv:2510.17960 [astro-ph.IM]20 Oct 2025

言語でなく物理現象で訓練した新しいAIモデルが科学的発見を促進 (New AI models trained on physics, not words, are driving scientific discovery)

While foundation models have shown promise across a variety of fields, astronomy still lacks a unified framework for joint modeling across its highly diverse data modalities. In this paper, we present AION-1, a family of large-scale multimodal foundation models for astronomy. AION-1 integrates heterogeneous imaging, spectroscopic, and scalar data using a two-stage architecture: modality-specific tokenization followed by transformer-based masked modeling of cross-modal token sequences. The model is pretrained on five large-scale surveys: Legacy Survey, Hyper Suprime-Cam (HSC), Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), and Gaia. These span more than 200 million observations of stars, galaxies, and quasars. With a single frozen encoder, AION-1 achieves strong results on a broad suite of downstream tasks, including galaxy and stellar property estimation, galaxy morphology classification, similarity-based retrieval, galaxy image segmentation, and spectral super-resolution. We release AION-1 model variants ranging from 300 M to 3.1 B parameters. Beyond astronomy, AION-1 provides a scalable blueprint for multimodal scientific foundation models that can seamlessly integrate noisy, instrument-specific observations. All code, tokenizers, pretrained weights, and a lightweight evaluation suite are released under an open-source license.

1603情報システム・データ工学
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