MIT(大学・研究機関)に関するニュース一覧

MIT、新素材発見AIを開発 燃料電池で記録的性能を達成

マサチューセッツ工科大学(MIT)が、新素材発見のプロセスを根本から変える可能性を秘めたAIプラットフォーム「CRESt」を開発しました。このシステムは、科学論文から実験データ、画像まで多様な情報を統合し、ロボットと連携して自律的に実験を進めます。研究開発のあり方を大きく変革する一歩となるでしょうか。 CREStはすでに具体的な成果を上げています。研究チームはCREStを用いて900以上の化学組成を探索し、3500回の電気化学試験を実施。その結果、ギ酸塩燃料電池において記録的な出力密度を達成する触媒材料を発見しました。高価な貴金属の使用量を4分の1に抑えつつ、性能を大幅に向上させることに成功しています。 CREStの最大の特徴は、多様な情報源(マルチモーダル)を扱える点です。従来のAIが特定のデータのみに依存していたのに対し、CREStは論文のテキスト、化学組成、顕微鏡画像などを統合的に学習します。これにより、人間の科学者が持つような幅広い知見に基づいた、より高度な判断を可能にしました。 研究者はコーディング不要で、自然言語(チャット)を使ってCREStに指示を出せます。指示を受けたCREStは、液体処理ロボットや材料合成装置、自動試験装置などを駆使して実験を遂行。実験結果は再びAIにフィードバックされ、次の実験計画が最適化されるというサイクルが自動で構築されます。 材料科学の実験では、再現性の確保が大きな課題でした。CREStはカメラと画像認識モデルを用いて実験プロセスを常時監視します。ピペットの位置ずれやサンプルの形状異常といった問題を検知し、人間に対して修正案を提案することで、実験の品質と一貫性を高めることにも貢献します。 研究チームは、CREStを「人間の研究者に取って代わるものではなく、アシスタントである」と位置づけています。AIが仮説立案や実験の自動化を担う一方で、最終的な判断やデバッグは人間が主導します。人間とAIの協働による、より柔軟で効率的な「自律駆動型ラボ」の実現に向けた大きな一歩と言えるでしょう。

AI、若手技術者の雇用を脅かすも生産性は向上

スタンフォード大学とマサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者が、生成AIが労働市場に与える影響について新たな研究結果を明らかにしました。2022年後半以降、AIに代替されやすい職種では若手技術者の雇用が減少する一方、既存労働者の生産性は大幅に向上することが判明。AIは単純作業を自動化し、経験豊富な人材の業務を支援するため、企業は採用・育成戦略の見直しを迫られそうです。 スタンフォード大学デジタルエコノミーラボの研究によると、2022年後半からAIの影響を受けやすい職種で、若手(22〜30歳)の雇用が明確に減少しています。米国最大の給与計算代行会社ADPの最新データ分析で判明したもので、特にソフトウェアエンジニアなどの職種でこの動きが顕著です。 興味深いことに、若手層の雇用が減少する一方で、同じ職種の中堅・シニア層の雇用は安定、もしくは増加傾向にあります。これは、AIが経験豊富な労働者の専門知識を代替するのではなく、業務を拡張するツールとして機能していることを示唆しています。経験値がAI活用の鍵となりそうです。 一方、マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究では、AIの生産性向上効果が実証されています。2023年の研究では、ChatGPTがライティング業務の生産性を大幅に向上させると判明。特に、これまで成績が振るわなかった労働者ほど、その恩恵が大きかったといいます。 AIがもたらすこの二面性は、業務を「自動化」するか「拡張」するかの違いに起因します。エントリーレベルの定型的なタスクは自動化されやすく、若手の雇用機会を奪う可能性があります。一方、複雑な判断を伴う業務はAIで拡張され、シニア層の生産性をさらに高めるのです。 これらの研究結果は、経営者やリーダーに重要な問いを投げかけています。AIによる生産性向上は不可欠ですが、同時に若手人材の採用や育成戦略を根本から見直す必要がありそうです。人間とAIが協働する新たな組織モデルの構築が、今後の企業競争力を左右するでしょう。

MIT起業家、AIは加速装置 顧客との対話こそ事業の核心

マサチューセッツ工科大学(MIT)の学生起業家は、AIを事業開発の強力なツールとして活用しています。コーディングの高速化、プレゼンテーションの草案作成、新規市場のリサーチなど、日常業務にAIを組み込むことで、起業プロセスの効率と速度を大幅に向上させています。皆さんの会社では、どの業務にAIを応用できるでしょうか。 MITの起業家育成機関「マーティン・トラスト・センター」は、AIをあくまで「ツールキットの一つ」と位置づけています。AIによってタスクの実行方法は変わりましたが、起業の基本原則は不変だと強調します。AIは事業を加速させる「ジェットパック」のようなものですが、その操縦は起業家自身が行うべきだと指導しています。 AIの活用には注意も必要です。大規模言語モデルは平均的なデータに基づいており、特定の顧客層の深いニーズを捉えきれない場合があります。「平均的な顧客」向けの製品は、結果的に誰の心にも響かない可能性があるのです。AIの出力は鵜呑みにせず、必ず顧客の声で検証する姿勢が求められます。 学生の中には、事業の核にAIを据える「AIネイティブ」な企業も登場しています。例えば、ユーザー行動をAIでシミュレーションし、ウェブサイトなどの顧客体験を改善するツールを開発するCognify社。同社はアイデア出しから開発、市場投入戦略まで、あらゆるプロセスにAIを統合しています。 しかし、どれだけAIが進化しても、起業家が研究室や教室を飛び出し、顧客と直接対話する必要性は変わりません。顧客が誰で、何を求め、どうすればより良いサービスを提供できるか。この問いの答えは、AIだけでは見つけられないというのが、MITの一貫した考えです。 MITは学生支援のため、生成AIアプリ「Jetpack」も開発しました。これは、起業家精神の24のステップを対話形式で学べるツールです。顧客セグメントの提案や事業計画の立案を支援しますが、あくまで思考を助ける「初稿」を提供するものと位置づけられています。

MIT、量子材料の設計を加速する新AIツール開発

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、生成AIによる新材料の設計を加速する新ツール「SCIGEN」を開発しました。このツールは、既存のAIモデルに特定の幾何学的構造ルールを課すことで、超伝導など特殊な量子特性を持つ材料の発見を促します。従来モデルが苦手とした希少な構造を持つ材料の設計が可能になり、量子コンピュータ開発などのボトルネック解消が期待されます。 近年、AIによる新材料設計は進んでいますが、その多くは安定性を重視したものでした。しかし、量子コンピュータ開発に不可欠な「量子スピン液体」のように特殊な構造を持つ材料の発見は遅れていました。世界を変えるには、安定した1000万の材料より、一つの画期的な材料が必要なのです。 SCIGENは、拡散モデルのような生成AIが材料構造を生成する各段階で介入します。ユーザーが「カゴメ格子」といった特定の幾何学的パターンをルールとして設定すると、そのルールに合致しない候補をAIが生成しないようブロックします。これにより、AIの生成プロセスを望ましい方向に誘導することが可能になります。 研究チームはSCIGENを既存AIに適用し、特殊な格子構造を持つ材料候補を1000万以上生成しました。安定性評価を経て、これまで未知だった2種類の新物質(TiPdBi、TiPbSb)の合成に成功。実験結果はAIの予測とほぼ一致し、その有効性を示しました。 量子コンピュータの実現には、安定した量子ビットの基盤となる材料が不可欠ですが、その発見は困難でした。SCIGENは、材料が持つべき幾何学的制約を満たす候補を大量に生成します。これにより実験研究者に新たな道筋を示し、開発を大幅に加速させると期待されています。 今後の研究では、幾何学的構造だけでなく、化学的・機能的な制約も設計ルールに組み込むことが計画されています。AIによる設計と、実際の合成・実験による検証のサイクルを回すことが、画期的な新材料の発見には不可欠です。AIが有望な候補を提示し、研究者がそれを検証する協力体制が重要になります。

MIT研究者、AIで数学の発見を加速する助成金獲得

マサチューセッツ工科大学(MIT)数学科の研究者らが、AIを活用して数学の発見を加速させるプロジェクトで、初回「AI for Math」助成金の受賞者に選ばれました。このプロジェクトは、大規模数学データベースと定理証明支援ライブラリを連携させるものです。これにより、AIが数学研究を支援する新たな基盤を構築し、研究開発の効率を飛躍的に高めることを目指します。 数学研究の自動化には、知識をAIが理解できる形に「形式化」するコストが高いという壁があります。このプロジェクトは、既存の膨大な数学データベースと、証明の正しさを検証するシステムを繋ぐことでこの課題を解決します。形式化の障壁を下げ、より多くの数学者がAIの恩恵を受けられるようにすることを目指します。 具体的には、数論データベース「LMFDB」と定理証明支援ライブラリ「mathlib」を連携させます。これにより、LMFDBが持つ膨大な未証明のデータを、mathlib内で証明のターゲットとして提示可能になります。これは人間とAI双方にとって、数学的発見のプロセスを大きく変える可能性を秘めています。 このアプローチの利点は、過去の計算資産を最大限に活用できる点にあります。LMFDBの構築に費やされた膨大な計算結果を再利用することで、コストを大幅に削減します。また、事前に計算された情報があるため、新たな定理の例や反例を探す探索作業も、より効率的に行えるようになります。 AIとデータベースの連携は、既に成果を生んでいます。機械学習で「マーマレーション」という数学現象が発見された際、LMFDBの整理されたデータが決定的な役割を果たしました。専門家によって整理された高品質なデータベースが、AIによる新たな発見を促す鍵となるのです。 研究チームは今後、コミュニティと連携しながらツールの開発を本格化させます。データベースの定義を形式化し、mathlib内からLMFDBの検索を実行できる機能などを実装する計画です。この取り組みは、数学だけでなくAIが専門知識を扱う他分野への応用も期待されます。

MIT、生成AIの未来を議論。次世代の鍵は「世界モデル」

マサチューセッツ工科大学(MIT)は9月17日、初の「生成AIインパクトコンソーシアム(MGAIC)」シンポジウムを開催しました。研究者やビジネスリーダー数百人が集まり、急速に進化する生成AIの未来について議論しました。基調講演ではMeta社のヤン・ルカン氏が、現行の大規模言語モデル(LLM)の先にある「世界モデル」の重要性を強調。ロボット工学への応用や倫理的課題など、多岐にわたるテーマが話し合われました。 生成AIの次なる進化の鍵はどこにあるのでしょうか。Meta社のチーフAIサイエンティストであるヤン・ルカン氏は、LLMの継続的な改良ではないと指摘します。同氏は、乳児が五感を通して周囲の世界から学ぶように、AIが物理世界を理解する「世界モデル」の開発が不可欠だと主張しました。これにより、AIはより人間らしい知能を獲得できるとしています。 「世界モデル」を搭載したロボットは、事前の訓練なしに新しいタスクを自律的に学習できるようになると期待されています。ルカン氏は、このアプローチこそが、ロボットを現実世界で広く役立つ存在にするための最善策だと見ています。将来のAIシステムの中核を担う技術として、その開発に大きな期待が寄せられています。 AIがより賢くなることで、人間の制御を離れるリスクを懸念する声もあります。しかしルカン氏は、この点について楽観的です。人間社会が法や規範で秩序を保ってきたように、AIにも逸脱を防ぐための「ガードレール」を設計段階で組み込むことが可能だと説明。AIは設計上、その制約を超えることはできないと述べました。 Amazon Robotics社の最高技術責任者タイ・ブレイディ氏も、生成AIの可能性を強調しました。同社はすでに倉庫内で生成AIを活用し、ロボットの移動経路や荷物の処理を最適化しています。今後は、人間の作業効率を高める「協働ロボット」の分野で、生成AIが革新を牽引すると予測しています。 MITのサリー・コーンブルース学長は、生成AIの技術的・倫理的課題の解決には、大学と産業界の連携が不可欠だと述べました。今年2月に発足した同コンソーシアムがその役割を担います。シンポジウムでは、AIのバイアスや幻覚を軽減する新システムなど、MITの最新研究も紹介されました。 一日にわたる議論の締めくくりとして、コンソーシアムの共同リーダーであるヴィヴェック・ファリアス教授は、参加者が「可能性と、それを現実のものにするための緊急性」を感じることを期待すると語りました。生成AIの健全な発展に向け、産学連携の重要性が改めて示された形です。

医療AI、女性や少数派の症状を軽視するバイアスが判明

医師が利用するAIツールが、女性やエスニックマイノリティの健康状態を悪化させるリスクが指摘されています。米英の複数の研究で、多くの大規模言語モデル(LLM)がこれらの患者の症状を軽視する傾向が示されたのです。これは、社会に存在する治療格差のパターンをAIが再生産・強化する可能性を示唆します。 マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究によると、OpenAIのGPT-4やMetaのLlama 3などは、女性患者に対して明らかに低いレベルの治療を推奨しました。症状によっては、専門医の受診ではなく自宅での自己治療を提案するなど、診断の深刻さを過小評価する傾向が見られたといいます。 同大学の別の研究では、人種によるバイアスも明らかになりました。GPT-4などのモデルは、精神的な不調を訴える黒人やアジア系の人々に対し、他の人種に比べて「共感」の度合いが低い回答を生成。これにより、患者が受けるサポートの質が人種によって左右される危険性が懸念されます。 同様の傾向は、ロンドン・スクール・オブ・エコノミクスの研究でも確認されました。ソーシャルワーカーの支援に使われるGoogleのGemmaモデルは、男性と比較して女性の身体的・精神的な問題を軽視する形でケースノートを要約・生成する傾向があったと報告されています。 現在、MicrosoftやGoogleなどの巨大テック企業は、医師の負担軽減と治療の迅速化を目指し、医療AI製品の開発を急いでいます。しかし、これらのツールに潜むバイアスは、特定の患者層に不利益をもたらしかねません。AIの恩恵を公平に享受するため、開発と導入にはより慎重な検証と対策が不可欠です。

LLM開発費を最大化する効率的スケーリング則、MITが提言

研究の核心と課題

LLM開発の高額な計算資源コストへの対処法
小規模モデルから大規模モデルの性能を予測
従来の予測手法は体系的な検証が不足

効率を高める指針

多様なサイズでモデル数を優先して訓練
最終損失でなく中間チェックポイントを活用
ターゲットモデルの部分学習(30%程度)でコスト削減

データ選定と精度

初期のノイズデータ(100億トークン未満)を破棄
目標精度と計算予算を事前に決定

マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、大規模言語モデル(LLM)の訓練コストを最適化するための「スケーリング則」構築ガイドを公開しました。これは、数百万ドルにも上る開発費を効率的に使い、大規模モデルの性能を高い信頼性で予測するための体系的な指針を提供します。AI開発における予算と性能のトレードオフを解消する画期的な分析です。

スケーリング則とは、小さなモデルの学習結果から、同じモデルファミリーのより大きなターゲットモデルの性能(特に損失)を推定する手法です。従来、この手法は開発者ごとに異なり、その有効性がブラックボックス化していました。今回の研究では、40種類のモデルファミリー、485の独自モデルを分析し、1,000以上のスケーリング則を検証しています。

最も重要な提言の一つは、予測の堅牢性を高めるために、多様なサイズのモデルを少数訓練することを優先すべき点です。単に非常に大規模なモデルを訓練するよりも、5つ程度の小規模モデルを分散して訓練することが、スケーリング則の精度向上に寄与すると結論付けています。

また、リソースを効率的に活用するため、ターゲットモデルをデータセットの約30%まで部分的に訓練し、そのデータを使って性能を外挿することで、大幅なコスト削減が可能となります。加えて、訓練過程の最終損失だけでなく中間チェックポイントのデータを利用することが予測信頼性を高める鍵です。

ただし、訓練開始直後(100億トークン以前)のデータはノイズが多く、予測精度を低下させるため破棄すべきだと研究者は推奨しています。開発者は、予測誤差率(ARE)が4%以内であれば最良、20%以内であっても意思決定に十分役立つ精度として目標設定が可能です。

興味深い発見として、完全に訓練されたモデルの「中間段階」のデータが、別のターゲットモデルの予測に再利用できることが判明しました。これは、追加コストなしに予測リソースを増強できることを意味します。また、小規模モデルと大規模モデルの挙動は予想以上に類似していることも確認されました。

研究チームは今後、モデルの訓練時間だけでなく、モデルの応答時間(推論時間)に関するスケーリング則へと分析を拡大する計画です。ユーザーの新しいクエリに対して「最適な思考量」を予測する技術は、リアルタイムでのAI活用においてさらに重要性を増すと期待されています。

MIT、AIで胎児の動きを精密再現 3Dモデル「Fetal SMPL」を開発

診断精度を革新

従来の3D MRIは医師の解釈が困難
胎児のランダムな動きのモデル化が課題
より詳細な胎児の健康診断を支援

技術的コアと精度

MIT CSAILなどが成人モデルから適合
2万件のMRIボリュームで機械学習
23関節を持つ骨格構造を3Dで再現
平均誤差はわずか約3.1ミリメートル

応用と将来性

頭部や腹部サイズの正確な測定が可能
内臓構造の容積モデル化を今後目指す

マサチューセッツ工科大学(MIT)のコンピューター科学・人工知能研究所(CSAIL)などは、胎児の健康診断を革新する機械学習ツール「Fetal SMPL」を開発しました。これはMRIスキャンデータから、胎児の動きや体形を高精度に再現した詳細な3Dモデルを生成します。従来の3Dスキャン画像は医師にとって解釈が難しく、診断のボトルネックとなっていましたが、本ツールはその課題を解決します。

Fetal SMPLは、成人向けの人体モデリング技術「SMPL」を胎児用に適合させたものです。約2万件のMRIボリュームで訓練され、彫刻のような3D表現を生み出します。モデル内部には23の関節を持つ「キネマティックツリー」と呼ばれる骨格構造があり、これを利用して胎児のリアルなポーズと動きを再現できる点が大きな特長です。

このモデルは実証実験において、非常に高い精度を示しました。これまでに学習していないMRIフレームに対しても、胎児の位置とサイズを正確に予測し、平均誤差はわずか約3.1ミリメートルに留まっています。これにより、医師は胎児の頭部や腹部のサイズなどを正確に測定し、同年齢の健康な胎児のデータと比較した精密な診断が可能になります。

研究チームは現在、Fetal SMPLが表面的な分析に留まっている点を改善するため、内臓などの内部解剖学的な構造をモデル化する「容積(volumetric)」対応を目指しています。この進化により、肝臓や肺などの発達状況もモニタリングできるようになります。本技術は、ヒトの成長と運動が様々な条件でどのように影響を受けるかを長期的に研究する上でも画期的な一歩です。