Ученые успешно интегрировали новейшие инструменты искусственного интеллекта (например, GPT-4) с автоматизацией для разработки «систем», способных автономно проектировать, планировать и проводить сложные химические эксперименты. «Coscientist» и «ChemCrow» — две такие системы на базе искусственного интеллекта, разработанные недавно и демонстрирующие новые возможности. Используя GPT-4 (последнюю версию генеративного ИИ OpenAI), Coscientist продемонстрировал передовые возможности рассуждения и экспериментального проектирования. ChemCrow эффективно автоматизировал ряд задач и осуществил открытие и синтез химических веществ. «Coscientist» и «ChemCrow» предлагают новый способ синергетического проведения исследований в сотрудничестве с машинами и могут пригодиться при выполнении экспериментальных задач в автоматизированных роботизированных лабораториях.
порождающий AI Is about creation or generation of new contents by a компьютер programme. Google Translate that came into being 17 years ago in 2007 is an example of generative искусственный интеллект (AI). It generates translations (output) from a give language (input). ОпенАЯвляется ChatGPT Microsoft CopilotGoogle Bard, Meta (ранее Facebook) Лама , Илон Маск Grok etc are some of important AI tools currently available.
ChatGPT, запущенный в прошлом году 30 ноября 2022 года, стал очень популярным. Сообщается, что он приобрел 1 миллион пользователей за 5 дней и 100 миллионов пользователей в месяц за два месяца. ChatGPT основан на большой языковой модели (LLM). Ключевым принципом является язык modelling i.e. pre-training the model with the data so that the model predicts what comes next in the sentences when prompted. A language model (LM) thus makes a probabilistic prediction of the next word in a natural language given preceding one(s). When based of neural network, it is called ‘neural network language model’ in which case data is processed in a way like in the human brain. A large language model (LLM) is a large-scale model that can perform a variety of natural language processing tasks for general-purpose language understanding and generation. Transformer is neural network architecture used to build ChatGPT. The name ‘GPT’ is acronym for ‘Generative pre-trained Transformer’. OpenAI uses transformer-based large language models.
GPT-4, четвертая версия ChatGPT, была выпущена 13 марта 2023 г. В отличие от более ранних версий, которые принимают только текстовый ввод, GPT-4 принимает как графический, так и текстовый ввод (поэтому префикс Chat не используется для четвертой версии). Это большая мультимодальная модель. ГПТ-4 Турбо, запущенный 06 ноября 2023 года, он представляет собой улучшенную и более мощную версию GPT-4.
Ученый состоит из пяти взаимодействующих модулей: планировщик, веб-поиск, выполнение кода, документация и автоматизация. Эти модули обмениваются сообщениями друг с другом для поиска в Интернете и документации, выполнения кода и проведения экспериментов. Взаимодействие осуществляется через четыре команды – «GOOGLE», «PYTHON», «ДОКУМЕНТАЦИЯ» и «ЭКСПЕРИМЕНТ».
Модуль планировщика является основным модулем. Он управляется GPT-4, и ему поручено планирование. На основе простого текстового запроса от пользователя планировщик выдает необходимые команды другим модулям для сбора знаний. Модуль веб-поиска, который также является LLM, вызывается командой GOOGLE для поиска в Интернете и связанных с ним дополнительных действий для эффективного планирования. Модуль выполнения кода выполняет выполнение кода с помощью команды PYTHON. Этот модуль не использует LLM. Модуль документации действует через команду ДОКУМЕНТАЦИЯ для получения и обобщения необходимой документации. На основании этого модуль планировщика вызывает команду ЭКСПЕРИМЕНТ модулю автоматизации для проведения экспериментов.
По соответствующему запросу Ученый синтезированные обезболивающие парацетамол и аспирин и органический молекулы нитроанилина и фенолфталеина и многие другие известные молекулы правильно. Модуль планировщика может оптимизировать реакции для достижения наилучших выходов реакций.
В другом исследовании агент по химии LLM Химворон автономно спланировал и синтезировал средство от насекомых, три органокалиста и руководил открытием нового хромофора. ChemCrow эффективно автоматизировал разнообразные химические задачи.
Два не-органический, искусственные интеллектуальные системы, Ученые и Химворон продемонстрировать новые возможности автономного планирования и выполнения химических задач по синтезу известных молекул и открытию новых молекул. Они обладают развитыми способностями к рассуждению, решению проблем и планированию экспериментов, которые могут пригодиться в химических исследованиях.
Такие системы агентов искусственного интеллекта могут использоваться неспециалистами для выполнения рутинных задач в области химии, что снижает затраты и усилия. У них также есть потенциал ускорить открытие новых молекул.
Ссылки:
- Бойко Д.А., и другиеl 2023. Автономные химические исследования с использованием больших языковых моделей. Природа 624, 570–578. Опубликовано: 20 декабря 2023 г. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- Новости Университета Карнеги-Меллон 2023 — Созданный CMU учёный с искусственным интеллектом автоматизирует научные открытия. Опубликовано 20 декабря 2023 г. Доступно по адресу: https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Бран АМ, и др. 2023. ChemCrow: Дополнение моделей большого языка химическими инструментами. arXiv:2304.05376v5. ДОИ: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
Вводные лекции по ИИ:
