論文の概要: AutoMS: Multi-Agent Evolutionary Search for Cross-Physics Inverse Microstructure Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27195v1
- Date: Sat, 28 Mar 2026 08:51:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-31 23:18:44.842173
- Title: AutoMS: Multi-Agent Evolutionary Search for Cross-Physics Inverse Microstructure Design
- Title(参考訳): AutoMS: クロス物理逆構造設計のためのマルチエージェント進化探索
- Authors: Zhenyuan Zhao, Yu Xing, Tianyang Xue, Lingxin Cao, Xin Yan, Lin Lu,
- Abstract要約: AutoMSは、進化的検索として逆設計を再構成する多エージェントのニューロシンボリックフレームワークである。
従来の進化戦略の「盲目」に対処する。
AutoMSは17種類のクロスフィジカルタスクにおいて、最先端の83.8%の成功率を達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.793027603299694
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Designing microstructures that satisfy coupled cross-physics objectives is a fundamental challenge in material science. This inverse design problem involves a vast, discontinuous search space where traditional topology optimization is computationally prohibitive, and deep generative models often suffer from "physical hallucinations," lacking the capability to ensure rigorous validity. To address this limitation, we introduce AutoMS, a multi-agent neuro-symbolic framework that reformulates inverse design as an LLM-driven evolutionary search. Unlike methods that treat LLMs merely as interfaces, AutoMS integrates them as "semantic navigators" to initialize search spaces and break local optima, while our novel Simulation-Aware Evolutionary Search (SAES) addresses the "blindness" of traditional evolutionary strategies. Specifically, SAES utilizes simulation feedback to perform local gradient approximation and directed parameter updates, effectively guiding the search toward physically valid Pareto frontiers. Orchestrating specialized agents (Manager, Parser, Generator, and Simulator), AutoMS achieves a state-of-the-art 83.8\% success rate on 17 diverse cross-physics tasks, nearly doubling the performance of traditional NSGA-II (43.7\%) and significantly outperforming ReAct-based LLM baselines (53.3\%). Furthermore, our hierarchical architecture reduces total execution time by 23.3\%. AutoMS demonstrates that autonomous agent systems can effectively navigate complex physical landscapes, bridging the gap between semantic design intent and rigorous physical validity.
- Abstract(参考訳): 分子間相互作用の目的を満たすマイクロ構造の設計は、物質科学における根本的な課題である。
この逆設計問題は、従来のトポロジ最適化が計算的に禁止されている広大な不連続な探索空間を含み、深い生成モデルは「物理幻覚」に悩まされ、厳密な妥当性を保証する能力に欠ける。
この制限に対処するために,LLM駆動の進化探索として逆設計を再構成する多エージェントニューロシンボリック・フレームワークであるAutoMSを導入する。
LLMを単にインタフェースとして扱う方法とは異なり、AutoMSはそれらを「意味的ナビゲータ」として統合し、検索空間を初期化し、局所最適性を破る。
具体的には、シミュレーションフィードバックを用いて局所勾配近似と有向パラメータ更新を行い、物理的に有効なパレートフロンティアへの探索を効果的に導く。
特殊エージェント(Manager、Parser、Generator、Simulator)のオーケストレーションは、従来のNSGA-II(43.7\%)の性能をほぼ倍増させ、ReActベースのLCMベースライン(53.3\%)を著しく上回り、最先端の83.8\%の成功率を達成する。
さらに階層アーキテクチャでは,実行時間を23.3\%削減しています。
AutoMSは、自律エージェントシステムが複雑な物理的景観を効果的にナビゲートできることを示し、セマンティックデザイン意図と厳密な物理的妥当性のギャップを埋める。
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