AutoMOOSE: KI-gesteuerte Phase‑Field‑Simulation ohne Fachkenntnisse

AutoMOOSE ist ein völlig neues, quelloffenes Framework, das die komplette Lebensdauer einer Phase‑Field‑Simulation aus einem einzigen, natürlichen Sprachprompt steuert. Durch die Kombination von fünf spezialisierten Agenten – darunter ein Input‑Writer, der sechs Unteragenten koordiniert, und ein Reviewer, der Laufzeitfehler eigenständig behebt – wird die bisher notwendige Fachkompetenz drastisch reduziert.

Die modulare Plugin‑Architektur ermöglicht die nahtlose Integration neuer Phase‑Field‑Formulierungen, ohne dass der Kern des Systems angepasst werden muss. Zusätzlich stellt ein Model Context Protocol (MCP)-Server die Arbeitsabläufe als zehn strukturierte Werkzeuge bereit, die mit jedem MCP‑kompatiblen Client zusammenarbeiten können.

In einem anspruchsvollen Benchmark zur Kupferkornwachstums‑Simulation bei vier unterschiedlichen Temperaturen konnte AutoMOOSE die Eingabedateien für MOOSE exakt mit 6 von 12 strukturellen Blöcken identisch zu einer von Experten erstellten Referenz erzeugen, während weitere vier Blöcke funktional äquivalent waren. Alle Simulationen wurden parallel ausgeführt, was zu einer Geschwindigkeitssteigerung von 1,8‑fach führte. Ein umfassender, end‑to‑end physikalischer Konsistenzcheck – von der Intention über die Finite‑Elemente‑Ausführung bis hin zu Arrhenius‑Kinetik – wurde ohne menschliche Intervention abgeschlossen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Kornvergrößerungs‑Kinetik mit einem R²‑Wert zwischen 0,90 und 0,95 bei Temperaturen über 600 K reproduziert werden kann. Der geschätzte Aktivierungsenergie‑Parameter Q_fit von 0,296 eV liegt im Einklang mit dem von Experten erstellten Wert von 0,267 eV unter identischen Parametern. AutoMOOSE identifizierte und löste drei Klassen von Laufzeitfehlern eigenständig innerhalb eines einzigen Durchlaufs, was die Zuverlässigkeit und Effizienz der Simulation deutlich erhöht.