人工智能在中子散射实验全生命周期中的应用综述

来源：计算机工程杂志2025年第10期北京时间：

作者：李亚康, 李健芳, 胡鹏, 陈娟, 王声翔, 齐法制, 陈刚

单位：1. 中国科学院高能物理研究所, 北京 1000492. 散裂中子源科学中心, 广东 东莞 5238033. 中国科学院大学, 北京 100049

摘要：探讨人工智能(AI)技术在中子散射实验全生命周期中的应用，旨在梳理AI技术如何革新中子散射实验装置、数据采集、数据处理等关键环节。首先介绍中子散射技术的基本原理和实验流程，然后重点讨论AI技术在中子散射实验中的多方面应用，包括实验基础设施的优化设计、数据采集与成像的数据预处理以及中子衍射、中子反射、非弹性中子散射(INS)等实验样品表征方面的应用，展示AI技术在提高实验的智能化水平、加快数据处理速度、提升数据分析的准确性和可靠性等方面的重要性。此外，对AI技术在中子散射实验中的未来应用进行深入讨论，指出随着多模态学习、可解释模型、大语言模型、AI-Ready数据库等技术的不断进步和应用领域的拓展，AI技术有望为中子散射实验带来革命性的变革，为揭示复杂物质系统的微观结构和性质开辟新的途径。

关键词：人工智能,中子散射,神经网络,多模态学习,样品表征

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目(12005248); 国家自然科学基金青年基金项目(12005116); 中国科学院网信专项(CAS-WX2022SF-0104)