AI Agent Elements Claw schließt die Entwicklung eines supraleitenden Materials ab
Da künstliche Intelligenz die Grenzen der wissenschaftlichen Forschung immer weiter verschiebt, wurde nun ein bedeutender Meilenstein erreicht. Am 3. Juli stellte die Alibaba DAMO Academy in Zusammenarbeit mit der Renmin-Universität China und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften „Elements Claw“ vor, den weltweit ersten KI-Agenten, der speziell auf die Entdeckung supraleitender Materialien ausgerichtet ist. Dieser Durchbruch bedeutet einen Wandel in der wissenschaftlichen Forschung: KI rückt von einer unterstützenden Rolle zu einem eigenständigen Forschungspartner auf und schafft gleichzeitig einen effizienten, automatisierten Rahmen für die Entwicklung neuer Materialien.
Herkömmliche Methoden zur Suche nach Supraleitern sind bekanntermaßen langsam und beruhen stark auf Versuch und Irrtum. Obwohl große internationale Datenbanken wie SuperCon Daten aus Jahrzehnten gesammelt haben, enthalten sie nur etwa 2.000 erfasste Materialien. Elements Claw überwindet diese Einschränkung durch eine hybride Architektur, die spezialisierte und allgemeine Fähigkeiten kombiniert. Das System wurde anhand einer Datenbank mit 125 Millionen Molekülen und Kristallstrukturen trainiert und nutzt ein atomares Grundmodell (Elements) mit 10 Milliarden Parametern. Dadurch kann das System das Supraleitpotenzial genau bewerten, einen AUC-Wert von 0,996 erreichen und Fehler bei der Vorhersage der kritischen Temperatur auf weniger als 1 K begrenzen.

Elements Claw arbeitet nach dem umfassenden Arbeitsablauf menschlicher Wissenschaftler. Es greift eigenständig auf umfangreiche Fachliteratur zu, bewertet die Machbarkeit der Synthese, entwirft Versuchsprotokolle und ermöglicht eine algorithmische Selbstentwicklung, sobald neue Erkenntnisse gewonnen werden. In der praktischen Anwendung hat die KI 68.000 supraleitende Kandidaten aus 2,4 Millionen Kristallstrukturen effizient gesichtet und die Aufgabe in nur 28 GPU-Stunden abgeschlossen.
Experimentelle Validierungen haben vier neue supraleitende Materialien bestätigt, darunter HfZrRe₄, das vollständig von der KI entworfen wurde, sowie Hf₂₁Re₂₅, Zr₄VRe₇ und Zr₃ScRe₈, die durch die Korrektur und tiefgehende Analyse bestehender Datenbanken entdeckt wurden. Diese Materialien weisen kritische Temperaturen von bis zu 6,5 K auf.
Rong Yu, Leiter der Abteilung „Science Intelligence“ an der DAMO Academy, merkte an, dass diese Ergebnisse das erhebliche Potenzial von KI-Agenten bei der Materialentdeckung bestätigen. Um den Fortschritt in der Industrie zu beschleunigen, hat das Team Daten zu 2,4 Millionen stabilen Kristallen als Open Source zur Verfügung gestellt. Professor Huang Wenbing vom Gaoqiang-Institut für Künstliche Intelligenz der Renmin-Universität betonte, dass dieses intelligente Rahmenwerk voraussichtlich breite Anwendung auf andere kritische Materialien finden wird, wie beispielsweise Festkörper-Batterieelektrolyte, Mehrphasenkatalysatoren und thermoelektrische Materialien, was eine neue Ära in der wissenschaftlichen Forschung einläuten wird.
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