用于自动生成科学假设的多角色辩论系统

现代科学发现的瓶颈不是数据稀缺，而是无法将零散的知识综合成可行的假设。这一挑战在电池材料研究中尤其严峻，必须同时优化电化学性能、界面行为和制造可行性。在这里，我们提出了多角色辩论系统（MPDS），这是一个基于文献的自动科学假设生成框架，结合了文献检索、长上下文 大语言模型 推理、语料库驱动的角色归纳和结构化多主体辩论。 MPDS 构建多达 500 篇论文的文献快照，将代理置于特定角色的证据池中，并进行三轮引文感知辩论，然后进行主持人综合，从而在保持证据可追溯性的同时实现角色之间的协商。我们使用时间控制协议评估 MPDS，不包括直接访问目标论文，包括两个保留的电池材料案例研究和 30 个匹配案例的盲法比较。在钠离子阳极和全固态电池阴极设计任务中，MPDS 恢复了与经过实验验证的解决方案空间一致的设计逻辑，并生成了比更简单的基线更机械明确、流程感知的建议。为了评估人物角色和辩论的影响，我们引入了综合假设质量评分。在消融研究中，MPDS 在五种条件下取得了最高的平均分，其最大优势在于跨视角整合。实验室后续研究表明，可作为诊断辅助工具来识别工作流程中的实际瓶颈。这些结果表明，关于文献快照的结构化辩论改善了耦合工程约束下的假设形成，并为文本密集型科学发现提供了可重用的工作流程。