论文

物理审计的智能体发现在科学机器学习中

Physics-Audited Agentic Discovery in Scientific Machine Learning

应用与实践科学研究

摘要

在智能体科学机器学习(SciML)中,LLM智能体可以发现代理模型并按自动分数(通常是误差度量)选择其一。但低误差并不能确立预测场满足力学上重要的物理——如边界条件、叠加、刚度缩放或因果性。我们引入物理审计的智能体SciML(PA-SciML):验证优先的智能体SciML发现工作流。工作流在搜索前固定评分评估器、导出可评审的机器可检验物理需求、在输出上检查每个训练候选、并分别在规定输入范围或实测载荷历史跨度内搜索高违规案例——无需参考解场。只有通过所述检查的代理才被报告为已验证。启用时,工作流还在训练前添加咨询性数值探针,并一次测试一个建模变更以记录哪些孤立编辑与分数增益相关。在报告的计算固体力学数值示例中:静态弹性运行选择的代理验证误差低于仅误差基线,且两个选中模型都通过共同的线弹性检查;在瞬态弹性动力学运行中,均值误差相近的仅误差基线未通过更严格的因果性检查(响应载荷历史的未来部分),而选中的代理通过所述检查。主要区别是对预测场的逐候选物理证据,而非更丰富的聚合分数。

物理审计的智能体发现在科学机器学习中:论文配图
图 1:PA-SciML 的高级概述。用户提供力学问题、数据描述和物理要求。发现循环使用大语言模型介导的角色来提出、批评、实施和修复试验替代方案。固定的例程对成功的候选人进行评分,并在合同存在时审核他们的预测领域。所选替代物的报告具有独立于物理检查证据的预测准确性。图 2 将其扩展为完整的工作流程。