文章摘要
【关 键 词】 无机材料、能源领域、锂离子电池、扩散模型、材料设计
微软近期发布了一款名为MatterGen的创新大模型，专门用于无机材料设计。该模型基于扩散模型架构，能够逐步优化原子类型、坐标和周期晶格，快速生成新型无机材料。在能源领域，MatterGen能生成全新的锂离子电池正极材料，通过调整原子类型和精确确定其在晶格中的位置坐标，开发出具有独特微观结构的晶体晶格，从而延长电池的续航能力和寿命。与传统方法相比，MatterGen能显著提高生成稳定、独特且新颖材料的比例，并使生成结构更接近DFT局部能量最小值，对电动车、航空航天、电子芯片等高科技领域具有重大帮助。
MatterGen的工作原理类似于建筑房屋，通过扩散过程将复杂的无机材料发现细化分解生成。模型从原子类型入手，确定原子在空间中的坐标位置，构建出完美的周期晶格。MatterGen的扩散过程是生成晶体结构的核心机制，灵感来源于物理学中的扩散现象，从一个随机的初始状态生成有序的、稳定的晶体结构。模型通过迭代步骤逐步减少初始结构中的“噪声”，使其接近真实的晶体结构。
MatterGen还包含等变分数网络，负责从扩散过程中恢复出原始的晶体结构。网络学习数据中的模式，输出原子类型、坐标和晶格的等变分数，指导模型调整原子和晶格参数，减少结构中的噪声。此外，MatterGen加入了适配器模块，能够针对不同的下游任务进行微调，根据给定的性质标签改变模型的输出，提高模型的适应性并减少微调所需的标记数据量。
微软已将MatterGen的研究发表在《Nature》上，得到了科技界的广泛认可，其影响力可与谷歌的蛋白质预测模型AlphaFold系列相媲美。
原文和模型
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【原文作者】 AIGC开放社区
【摘要模型】 moonshot-v1-32k
【摘要评分】 ★★★☆☆
