CAE × Generative AI

生成AIでCAEをどこまで自動化できるか

生成AIは、形状準備、メッシュ生成、解析条件、ソルバー実行、ポスト処理、レポート作成までをつなげられるようになってきました。重要なのは、ただ計算を動かすことではなく、同じ問題設定を保ったまま、途中の状態と結果を確認できることです。

Short answer

できることは増えています。ただし「動いた」と「使える」は別です。

2026年現在、自然言語から解析手順を組み立て、ツールを操作し、エラーを見て修正し、再実行するCAE AIエージェントの研究・実装が進んでいます。一方、実務ではメッシュ品質、境界条件、材料値、収束、物理的妥当性、社内手順などの確認が残ります。

実行する

形状準備、メッシュ、入力作成、ソルバー実行、結果抽出などをAIとツールでつなぎます。

直す

エラーや実行結果を観察し、条件や手順を修正して再実行します。実行フィードバックは現在のCAEエージェント研究でも重要な要素です。

確かめる

数値が出たことだけで終わらせず、問題設定、メッシュ、境界条件、結果の妥当性を確認します。

Workflow

自然言語から解析結果までを、一つのループにする

M&Tでは、AIが一度だけコマンドを作る使い方ではなく、状態を確認しながら繰り返せるワークフローを重視しています。

目的・条件AICubit / CAEツールSolverPost確認・再実行

解析実行

境界条件や材料を設定し、OpenFOAM、CalculiX、SPECFEM3Dなどの解析系へ接続する運用をM&Tで検証しています。

結果確認・反復

結果や残差、エラーを確認し、必要なら前工程へ戻ります。人が確認すべき条件は工程から消しません。

Evidence first

公開するときは「どこまで確認したか」を分けます

AIのデモは、見た目だけでは評価できません。M&Tでは今後の事例を、確認できた範囲が分かる形で整理します。

実行確認済み

指定したワークフローが実際に動き、必要なファイルや結果が生成された段階です。

比較・検証済み

基準解、既知解、従来手順、別ソルバーなどとの比較まで行った段階です。比較条件も併記します。

実験中

自動化の可能性を確認している段階です。未確認事項や失敗条件も残します。

What current research suggests

専用AIだけでなく、実行環境・専門知識・フィードバックが重要

最近のCAE AI研究では、汎用のAIエージェントでも、ツール実行とエラーからの修正を繰り返すことで高い成功率を示す例があります。また、ソルバー固有のチュートリアルや規定など、専門知識を適切に与えることが性能向上に効くという報告があります。日本でもMCPを用いてCAD・メッシュ・有限要素解析をつなぐ研究や、OpenFOAMをエージェントで自動化する講習が現れています。

M&T implementation

M&Tでは、Cubitを入口に解析までつなぐ実装を検証しています

Coreform Cubitの公式機能と、M&Tで構築しているRPC/MCP・生成AI接続は区別して扱います。M&T側では、自然言語からCubitを操作し、メッシュ生成、ソルバー実行、ポスト処理、結果確認までをつなぐワークフローを実機で検証しています。

Cubit RPC / MCP

AIから状態を確認しながらCubitを操作するM&Tの接続実装です。単なるJournal生成より、状態観察と再実行を重視します。

オープンソースCAE

OpenFOAM、CalculiX、SPECFEM3Dなど、成熟したOSSを置き換えるのではなく、目標状態と現在状態の差を見ながら、設定・接続・補助処理を加えて解析自動化へつなげています。

人による判断

問題設定、重要条件、物理的妥当性、採否判断は人が担います。必要に応じて人とAIが同じGUI画面を見ながら確認・介入できる前提で設計します。

Solver examples

AI自動化を、OpenFOAM・CalculiX・SPECFEM3Dで比べる

同じ「自然言語から解析」でも、観測すべきActualはソルバーごとに違います。M&Tでは、入力を一度出力へ変換するだけでなく、実行結果・メッシュ・境界条件・物理量を再観測し、Targetとの差を残差として扱います。

OpenFOAM / CFD

ケース生成から実行・可視化まで

自然言語から設定を作り、メッシュ、ソルバー実行、ログ確認、VTK/ParaView系の結果確認までをつなぎます。失敗時はエラーと物理量を観測し、必要な設定だけを修正します。

CalculiX / FEA

Cubitメッシュから構造・熱解析へ

CalculiX 2.23は有限要素法による3次元解析ソフトで、線形・非線形、静解析・動解析・熱解析に対応します。M&TではCubitからAbaqus形式の入力を介し、ccx実行、結果抽出、可視化までの接続を検証しています。

公式CalculiXの機能と、M&Tの自動化実装は区別して記載しています。

SPECFEM3D / Wave

Hexメッシュと境界・断層の同一性を確認

SPECFEM3D Cartesianは外部CUBITによるHexメッシュを利用でき、断層ではsplit nodesを扱います。M&Tでは形状変更後も境界・材料・fault surfaceを意味で再同定し、曖昧ならHOLDする流れを検証しています。

監督するSkill: ソルバー名が変わっても、人が見る中心は「何をTargetとしたか」「Actualは何か」「残差は許容できるか」「再実行するか、HOLDするか」です。
Resumable HOLD

HOLDを、次の人・次のAIが再開できる状態にする

M&Tでは、証拠不足や曖昧さが残る解析を無理に成功扱いしません。未確認の内容はHOLDとして公開し、Target、Actual、Residual、不足証拠、次の確認、PASS条件を残します。人間でも将来の生成AIでも、同じ地点から検証を再開できる状態を目指します。

1 / Target

何を満たせば完了か

解析、メッシュ、境界条件、結果、妥当性確認など、到達すべき状態を先に固定します。

2 / Actual

今、何を観測できたか

実行結果、ログ、形状、メッシュ、物理量、画像など、実際に確認できた状態だけを記録します。

3 / Residual

Targetとの差は何か

成功・失敗の二択ではなく、TargetとActualの差を未解消の残差として残します。

4 / Missing evidence

何の証拠が足りないか

未観測、再現不足、同一性の曖昧さ、比較対象不足など、先へ進めない理由を明示します。

5 / Next probe

次に何を確かめるか

広い作り直しではなく、残差を最もよく識別できる最小の観測・実験・再実行を指定します。

6 / Exit condition

いつPASSへ移すか

必要な証拠がそろい、同じ条件で再確認でき、残差が許容範囲に入ったときだけHOLDを解除します。

Current cases

現在公開しているHOLDケース

以下は製品自体の不具合を示すものではなく、M&T側の公開検証がまだ完了していない状態です。

CalculiX / FEA

HOLD / 証拠待ち

Target: Cubitから解析入力、CalculiX実行、結果抽出、可視化までを、公開可能な再現ケースとして一式で確認できること。

Actual: 一連の流れは検証対象ですが、公開用の形状、材料、境界条件、メッシュ、ソルバー条件、結果図、妥当性確認がまだ一式でそろっていません。

Residual: 再現可能な公開証拠パッケージが不足しています。

Next probe: 公開可能な最小ケースを1件固定し、入力から結果・妥当性確認までを同じ条件で再取得します。

PASS: 証拠一式から第三者または将来のAIが再実行し、定義した許容差で結果を比較できること。

SPECFEM3D / Wave

HOLD / 研究継続

Target: 外部Cubit Hexメッシュとfault / split-nodeを組み合わせ、面の同一性、分岐・T型を含むsplit-node、解析条件と結果の整合性まで確認すること。

Actual: 外部Cubit Hexとsplit-nodeの検証を継続中ですが、T型を含む複雑な分岐、面の再同定、解析結果との整合について決定的な証拠はまだ不足しています。

Residual: 幾何・メッシュ・fault identity・解析結果を一つの比較契約で結ぶ証拠が不足しています。

Next probe: 最小のT型形状でCubit journal、mesh、split nodes、solver、断面結果、再同定を同じ条件で取得して比較します。

PASS: 比較するdomain・geometry・material・governing equations・boundary条件をそろえ、fault identityと解析結果の残差を検証できること。

Machine-readable

HOLDレジストリ

画面の説明とは別に、同じHOLDをJSONでも公開します。将来のAIは現在の説明文を推測で読み直すのではなく、Target、Actual、Residual、Missing evidence、Next probe、PASS conditionを直接取得できます。

HOLDは失敗ではありません。 証拠不足や曖昧さを成功扱いせず、停止理由と再開条件を保存する制御状態です。再開時は古いActualをそのまま信じず、現在状態を再観測してから続けます。
AI + Text2Web

AIと一緒に、サイトを更新

このサイトは、ChatGPT・MCP・Text2Webを使って作成・更新しています。公開する内容はM&Tが確認しています。

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