Жасалма интеллект (AI) системалары химия боюнча изилдөөлөрдү өз алдынча жүргүзөт  

Окумуштуулар татаал химиялык эксперименттерди автономдуу долбоорлоого, пландаштырууга жана аткарууга жөндөмдүү "системаларды" иштеп чыгуу үчүн акыркы AI куралдарын (мисалы, GPT-4) автоматташтыруу менен ийгиликтүү интеграциялашты. 'Coscientist' жана 'ChemCrow' бул эки AI негизделген системалар жакында иштелип чыккан, алар жаңы мүмкүнчүлүктөрдү көрсөтөт. GPT-4 (OpenAIдин генеративдик AIнин эң акыркы версиясы) менен шартталган Coscientist өнүккөн ой жүгүртүү жана эксперименталдык дизайн мүмкүнчүлүктөрүн көрсөттү. ChemCrow бир катар тапшырмаларды натыйжалуу автоматташтырды жана химиялык агенттердин ачылышын жана синтезин ишке ашырды. 'Coscientist' жана 'ChemCrow' машиналар менен өнөктөштүктө синергетикалык изилдөө жүргүзүүнүн жаңы жолун сунуштайт жана автоматташтырылган роботтук лабораторияларда эксперименталдык тапшырмаларды аткарууда пайдалуу болот.  

Генеративдик AI а тарабынан жаңы мазмунду түзүү же жаратуу жөнүндө компьютер программасы. 17 жыл мурун 2007-жылы пайда болгон Google Translate генеративдин мисалы болуп саналат Жасалма интеллект (AI). Ал берүү тилинен (киргизүү) котормолорду (чыгарууну) жаратат. OpenAМен GPT чат , Microsoft's Copilot, Гугл Бард, Meta (мурдагы Facebook) 's жылкыдай , Илон Масктын Grok жана башкалар маанилүү болуп саналат AI куралдар учурда жеткиликтүү.  

30-жылы 2022-ноябрда ачылган ChatGPT абдан популярдуу болуп калды. 1 күндүн ичинде 5 миллион колдонуучуну жана эки айдын ичинде 100 миллион ай сайын колдонуучуга ээ болгону айтылууда. ChatGPT чоң тил моделине (LLM) негизделген. негизги принцип болуп саналат тил моделдөө, башкача айтканда моделди маалыматтар менен алдын ала машыктыруу, мындайча айтканда модель сүйлөмдөрдүн кийинкиси эмне болорун алдын ала айтып берет. Тилдин модели (LM) Ошентип, табигый тилде кийинки сөздүн мурунку сөзүнүн ыктымалдык болжолун жасайт. Нейрондук тармакка негизделгенде, ал "нейрондук тармак тилинин модели" деп аталат, мында маалыматтар адамдын мээсиндей жол менен иштетилет. Чоң тил модели (LLM) жалпы максаттагы тилди түшүнүү жана муун үчүн табигый тилди иштетүү боюнча ар кандай тапшырмаларды аткара алган масштабдуу модель. Трансформатор - ChatGPT куруу үчүн колдонулган нейрондук тармак архитектурасы. "GPT" аталышы "Генеративдик алдын ала даярдалган трансформатордун" аббревиатурасы. OpenAI трансформатордун негизиндеги чоң тил моделдерин колдонот.  

GPT-4, ChatGPT'тин төртүнчү версиясы 13-жылдын 2023-мартында жарык көргөн. Текст киргизүүнү гана кабыл алган мурунку версиялардан айырмаланып, GPT-4 сүрөт жана текст киргизүүнү да кабыл алат (ошондуктан Chat префикси төртүнчү версия үчүн колдонулбайт). Бул чоң мультимодалдык модель. GPT-4 турбо, 06-жылдын 2023-ноябрында ишке киргизилген, GPT-4тин жакшыртылган жана күчтүү версиясы.  

Coscientist өз ара аракеттенүүчү беш модулдан турат: пландоочу, веб-издөөчү, коддун аткарылышы, документация жана автоматташтыруу. Бул модулдар веб жана документтерди издөө, коддун аткарылышы жана эксперименттердин аткарылышы үчүн бири-бири менен кабар алмашат. Өз ара аракеттенүү төрт буйрук аркылуу ишке ашат – 'GOOGLE', 'PYTHON', 'DOCUMENTATION' жана 'EXPERIMENT'.  

Пландоочу модулу негизги модулу болуп саналат. Ал GPT-4 тарабынан башкарылат жана пландоо милдети жүктөлгөн. Колдонуучудан келген жөнөкөй оору текстинин негизинде пландоочу билимди чогултуу үчүн башка модулдарга керектүү буйруктарды берет. LLM болгон веб-издөөчү модулу GOOGLE буйругу менен натыйжалуу пландаштыруу үчүн интернетти жана ага тиешелүү суб-иштерди издөө үчүн колдонулат. Кодду аткаруу модулу PYTHON буйругу аркылуу коддун аткарылышын аткарат. Бул модулда эч кандай LLM колдонулбайт. Документация модулу керектүү документтерди алуу жана жалпылоо үчүн DOCUMENTATION буйругу аркылуу иштейт. Мунун негизинде пландоочу модулу эксперименттерди аткаруу үчүн автоматташтыруу модулуна ЭКСПЕРИМЕНТ буйругун чакырат.  

Тиешелүү дароо боюнча, Coscientist синтезделген ооруну басаңдатуучу парацетамол жана аспирин жана органикалык нитроанилин жана фенолфталеин молекулалары жана башка көптөгөн белгилүү молекулалар туура. Пландоочу модулу реакциялардын эң жакшы түшүмдүүлүгү үчүн реакцияларды оптималдаштыра алат.  

Башка изилдөөдө, LLM химия агенти ChemCrow курт-кумурскаларды репеллентти, үч органокатализаторду өз алдынча пландап, синтездеп, жаңы хромофордун ачылышына жетекчилик кылган. ChemCrow ар кандай химиялык тапшырмаларды автоматташтырууда натыйжалуу болгон.  

эки эмесорганикалык, жасалма интеллектуалдык системалар, Coscientists жана ChemCrow белгилүү молекулаларды синтездөө жана жаңы молекулаларды ачуу үчүн автономдуу пландаштыруунун жана химиялык тапшырмаларды аткаруунун жаңы мүмкүнчүлүктөрүн көрсөтүү. Алар химиялык изилдөөдө пайдалуу боло турган өнүккөн ой жүгүртүү, көйгөйлөрдү чечүү жана эксперименталдык долбоорлоо мүмкүнчүлүктөрү бар.  

Мындай AI агент системаларын эксперт эмес адамдар химиядагы күнүмдүк тапшырмаларды аткаруу үчүн колдонсо болот, ошону менен чыгымдарды жана күч-аракеттерди азайтат. Алар ошондой эле жаңы молекулалардын ачылышын тездетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ  

*** 

Колдонулган адабияттар:  

1. Бойко, DA, жана аl 2023. Чоң тил моделдери менен автономдуу химиялык изилдөө. Жаратылыш 624, 570–578. Жарыяланганы: 20 Декабрь 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0  
2. Карнеги Меллон университети 2023 жаңылыктары – CMU тарабынан иштелип чыккан жасалма интеллекттүү коссиентист илимий ачылышты автоматташтырат. 20-жылдын 2023-декабрында жайгаштырылган. Бул даректе жеткиликтүү https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery  
3. Bran AM, жана башкалар 2023. ChemCrow: Химия куралдары менен чоң тилдүү моделдерди көбөйтүү. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376 

*** 

AI боюнча киришүү лекциялары:

***