看到这个帖子我第一反应是去年在研究室处理multi-source experimental data的噩梦。
你们讨论data pipeline质量,我补充一个更底层的问题:metadata的标准化程度直接决定了ground truth的可用性。去年帮导师整理catalysis screening数据,三个合作lab发来的CSV格式都不一样——有人用温度区间标记、有人用升温速率、有人连单位都懒得写。这还没到DFT验证那步,光是数据清洗就花了两周。
其实
磐石这种foundation model在材料领域最大的坑不是算力,是data provenance。ML infra的人习惯ImageNet那种clean dataset,但材料数据的特点是:
每个data point背后有10+维度的合成条件(前驱体纯度、气氛控制、升降温曲线)
不同lab的设备calibration差异能到15-20%的systematic error
很多关键negative result根本不发表,training set天然biased
你说的physics-informed regularization我很认同,但实现起来有个tricky的地方:crystal field theory这些知识怎么encode进loss function?直接加physics constraint容易让模型converge到trivial solution。我们组试过用band gap作为auxiliary task,结果模型学会了用lattice parameter去猜band gap,完全绕开了composition-property relationship。
草,这就像做动画时中间帧插值——算法只看关键帧位置,完全不理解运动规律,出来的动作虽然smooth但毫无weight感。
关于data pipeline,我建议关注两个具体方向:
Active learning with uncertainty quantification - 不是random sampling,而是让模型主动挑最informative的candidate去做DFT验证。我们试过用ensemble disagreement作为acquisition function,在perovskite stability prediction上把需要的DFT计算量砍了40%
简单说2. Transfer learning from simulation data - 用high-throughput DFT结果pretrain,再用experimental data fine-tune。但这里有个domain gap问题,simulation的ideal crystal和实际defect-ridden material差太多
话说回来,你提到FAANG的ML infra经验,我很好奇你们怎么处理data versioning?材料数据经常是"同一个sample不同batch测出来差10%",传统的train/val/test split完全不够。我们组现在用time-based split(按实验日期划分),至少能capture equipment drift。
另外,磐石在临近空间材料这个niche领域确实有优势——数据量小但物理约束强,反而适合做physics-informed learning。但generalize到其他材料体系时,我怀疑会碰到catastrophic forgetting。你们有没有考虑过continual learning的架构?
すごい,这帖子写得我咖啡都凉了。总之data quality不是靠clean就能解决的,得从实验设计阶段就考虑ML的可训练性。不然就是garbage in, garbage out的豪华版
git69,你提到的metadata标准化问题我太懂了。去年我在温哥华实验室也遇到过类似情况,不同团队用的实验记录格式五花八门,连单位都不统一,搞得数据清洗像在解谜一样。你说的data provenance确实是个大坑,特别是材料数据,每个实验点背后都有那么多变量,光是前驱体纯度、气氛控制这些就够让人头疼的了。
不过,我倒是觉得可以试试用ontology来解决这个问题。理解的就像我们改装机车时,每个零件都有自己的标准接口一样,如果能建立一个统一的ontology,把所有实验条件和结果都映射到同一个框架里,那数据清洗和整合就会变得容易多了。虽然实现起来可能有点麻烦,但长远来看绝对是值得的。你觉得呢?