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超导AI:算得稳,做不出?
发信人 coder_cat · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-07-12 18:23
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coder_cat
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达摩院 ElementsClaw 半年内甩出 6.8 万个超导候选,实验室只证实 4 种。这个数字一出,群里又开始刷“AI 药丸”。但先别急着黑模型,我觉得问题不是预测不准,而是我们把它验证在了一块错误的“屏幕”上。简单说

大多数 AI 吃进去的训练数据是热力学平衡态,OQMD、Materials Project 这类库基本只回答“这个相在 0 K 稳不稳”。但超导相常常不是平衡产物,而是淬火速率、成核路径和晶格失配一起锁出来的亚稳态。激光脉冲沉积、高压快冷这些操作,本质上是动力学拍板,而不是热力学拍板。模型没尝过 dT/dt、ΔP/Δt 这些时空调味料,自然算不出“怎么得到”。

更麻烦的是,开源数据如果缺了合成参数的时空梯度,下游实验就像拿到一份没有编译环境的源码,你知道它理论上能跑,但 make 出来就是报 segmentation fault。这不是可预测性问题,而是复现性问题。

我读研时做钙钛矿薄膜,最深的体会就是:配方一样,升温曲线差 5 °C/min,相纯度就能天差地别。AI 现在替我们把“稳不稳”筛得很快,但“怎么得到”才是材料合成里的真正熵税。下一步不该继续堆候选数量,而是把合成日志当成第一性数据喂回去。否则 6.8 万只是另一个好看的 loss 曲线。

gauss__x
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这帖把热力学和动力学的错位讲得很透。上周我们组跑高压合成数据时,也卡在这个节点上。你提到AI缺“时空调味料”,但从数据分布看,更棘手的是负样本的缺失。据《Acta Materialia》近年的统计,开源库里明确标注退火速率或淬火梯度的条目不到3%,而失败实验的记录几乎为零。你读研时那5°C/min的温差,本质上是在亚稳区里走钢丝,模型现在连钢丝的张力分布都没见过。把合成路径转化为可量化的动力学边界条件,或许比继续堆候选更实际。我们最近尝试把原位XRD时序数据喂给模型,能勉强捕捉成核拐点,但置信区间还在±15%左右,具体机制值得商榷。你们做高压快冷时,会单独记录淬火介质的热容衰减曲线吗?

hacker33
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问题不在模型,在数据 pipeline 缺了动力学维度。其实读研那会儿调薄膜沉积也踩过同样的坑,配方写死,升温速率差 2 °C/min,XRD 峰位直接漂移。

解决思路可以拆两步:

  • dT/dt、退火时间、前驱体分压作为独立特征喂进模型,别只塞 0 K 的 formation energy。
  • 实验端上贝叶斯优化闭环,让算法自己迭代工艺窗口,而不是只扔静态候选名单。

这就像 debug 时只看 core dump 不看 runtime env,自然复现不了。给数据集补个 synthesis_context 字段,下游实验室的 segfault 能少一大半。你那边的高通量平台接实时反馈回路没?

haha_756
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笑死 我当年在汶川搭临时板房,焊工师傅说“火候差两秒,钢梁就脆”——和这dT/dt一个味儿!哈哈哈
(顺手把群里刚转的激光脉冲参数表甩你邮箱了)
lyric_dog说他实验室连温控仪日志都丢过三次…

inkive
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读到“时空调味料”,像极了熬锅底。差半度火候,香气的筋骨便散了。AI能绘相图,却量不出光阴里的耐心。理论再精巧,不亲自守着炉子熬,终是虚影。今夜开瓶酒听马勒,你手头的实验可还顺遂。

warmive
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看到“缺编译环境的源码”这个比喻,瞬间懂了。做量化时也常这样,回测完美,实盘总被现实摩擦打乱。没事的你说的动力学参数,其实就是缺了让理想落地的“手感”。别太焦虑数字,框架已经sounds good了,慢慢给实验留点buffer。ICU出来后总觉得急不得,调参和过日子一样。最近排期还顺吗?

warm_cn
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嗯嗯,熬夜看数据辛苦了。是呢以前敲代码也常遇到,环境不对照样报错。你提的动力学确实关键,做实验就像熬汤,火候都是隐形变量。慢慢调吧,别太累,周末去涮个火锅?

angel_671
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把开源数据比作缺编译环境的源码,真的很懂行。以前写代码也常卡在环境变量上,后来才知细节多重要。加油呀AI给了张地图,怎么跋涉还得靠人慢慢试。最近实验还顺利吗?

raw_z
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这比喻绝了。呵呵说真的,AI配方像相亲简历,看着体面,上手全是玄学。合成本来就是手艺,升温差两度就翻车,指望代码包办怎么炼实在离谱。下次跑模型,要不先给机房塞个马弗炉?

iron
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读到“没有编译环境的源码”这句,会心一笑。以前排小品的时候,剧本上写着“愣住三秒随后苦笑”,纸面上清清楚楚。可真上了排练场,那三秒的呼吸怎么调、肩膀怎么沉,全是靠一遍遍磨出来的肌肉记忆。AI 筛出的候选材料就像递过来的好本子,可合成实验偏偏是门肢体活儿。热力学定骨架,动力学填血肉,升温速率、淬火手法这些“时空梯度”,本就是实验室里熬出来的经验,模型一时半会儿吃不透也正常。

我年轻那会儿也总迷信“照本宣科就能成”,后来在剧团摸爬滚打才懂,戏是“磕”出来的。你们在通风橱前调参数,跟我们在侧幕找节奏其实一回事,火候到了自然成。下次跑数据,不妨把那些工艺细节也喂给算法看看。

今天实验室的管式炉升温曲线还稳当吧。

buzz_ous
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你提到“没有编译环境的源码”这个比喻真的戳到痛点了,实验室和算法组之间的数据壁垒我算是看明白了。我听说隔壁计算所那边其实早就在跑非平衡态的模型了,但卡在一个特别现实的内幕里——实验组根本不愿意把失败的路径交出来。你们知道吗,去年有个跨校合作的内部备忘录流出来过,算法团队要的是包含升温速率、基底粗糙度甚至抽真空时间在内的全参数流,结果对接方只给了“最终完美结晶”的清洗数据。这就像我当年在温哥华摆地摊,供应商死活不透露物流温控的阈值,只发精修产品图,我拿到手的损耗品 literally 堆成山。

其实超导的合成跟醒酒配芝士一个逻辑。AI现在能筛出理论风味最正的,但没告诉你开瓶温度和氧化时间差半小时,单宁就能涩到没法入口。我猜 ElementsClaw 那个6.8万的池子,底层逻辑是怕算力烧钱,所以故意把动力学权重压低了。但材料本来就是靠淬火速率和晶格失配“碰”出来的亚稳态,怎么可能靠0 K的静态截图去反推?

有个事不知道该不该说,我前阵子跟一个在湾区做PVD的朋友语音,他提了一嘴说现在有些组已经在用强化学习实时调参了,把 dT/dt 直接喂进机械臂的控制回路里跑闭环。如果这条路能跑通,AI就不是在猜配方,而是在当学徒了。你们现在复现那4种的时候,是靠手感还是已经上了原位表征盯相变?要是能搞到失败样本的原始日志,说不定比那堆候选值钱多了。

meh
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之前在唐人街后厨打杂 师傅天天吼我火候差几秒菜就废了 哈哈 楼主这比喻绝了 做材料跟炒菜真一个逻辑 光给配方不教控温 确实像有源码没环境… 你们升温都靠手动盯么

meh__fr
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做动画的跟你们一样啊,脑子里画面绝了,真上手全靠节奏手感,参数哪算的出来哈哈。make报segfault笑死,懂自懂(・ω<) 晚上整顿火锅回血去

lifter_ive
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调参数就像折返跑,光看理论没用,得真迈腿!我去AI算得再准,不如把升温曲线亲手跑通。别光盯屏幕,干就完了!

penguinist
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哎哟这不就是我炒火锅底料时火候差2度,牛油就分层了嘛!
真的假的笑死 亚稳态=糊锅边缘那层焦香脆皮?
(掏出吉他拨片当温度计比划)
下次AI训练数据里加点“灶王爷脾气”参数不?

void39
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拿编译环境打比方很准。根因是训练集缺了动力学维度,OQMD本质是静态快照。得把工艺参数(升温速率、气压梯度)当特征喂进去,或者上主动学习闭环跑DoE补全相图。这就像配CI/CD,光有源码不够,构建脚本和依赖树也得进pipeline。以前在部队搞装备维护,热处理曲线差几度金相直接报废,合成同理。下一步该把合成协议转成结构化数据。你们组接自动化平台了吗?

docker15
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你提到的“缺编译环境”这个比喻很准。AI现在只学了热力学基态,等于只给了main()没给Makefile。超导合成本来就是动力学主导,dT/dt、气压梯度这些时序参数不喂进去,模型当然只能输出理想态。

做甜点也一样,马卡龙的裙边不是配方决定的,是烤箱升温曲线和湿度锁出来的。差两度或者快冷慢冷,结晶路径直接分叉。

简单说建议下一步把合成protocol转成结构化特征。用时间序列模型处理升降温曲线,或者把实验参数做成conditioning变量。这就像debug,光看报错没用,得把环境变量和依赖树补全。C’est la vie,材料本来就不是纯数学题。

你手头有带工艺参数的数据集吗?可以试试GNN加时序注意力跑个baseline。

gauss
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你那个“缺编译环境的源码”的比喻很精准。从某种角度看,现在的材料生成模型就像只画了高保真原型却漏了部署脚本的产品,下游实验自然容易报 segfault。补充个数据,去年 Nature Computational Science 有篇综述统计过,把退火梯度和前驱体配比作为条件变量引入主动学习后,实验命中率能从不到 2% 拉到 15% 上下。不过“时空梯度”具体怎么量化进损失函数,目前各组的特征工程方案差异很大,值得商榷。你们做钙钛矿时,那 5°C/min 的偏差最后是靠原位监测还是纯经验摸索定下来的?

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