Вчені успішно інтегрували новітні інструменти ШІ (наприклад, GPT-4) з автоматизацією для розробки «систем», здатних автономно проектувати, планувати та виконувати складні хімічні експерименти. «Coscientist» і «ChemCrow» — це дві нещодавно розроблені системи на основі штучного інтелекту, які демонструють нові можливості. Керуючись GPT-4 (останньою версією генеративного штучного інтелекту OpenAI), Coscientist продемонстрував розширені можливості міркування та експериментального проектування. ChemCrow ефективно автоматизував набір завдань і виконував відкриття та синтез хімічних агентів. «Coscientist» і «ChemCrow» пропонують новий спосіб синергічного проведення досліджень у партнерстві з машинами та можуть бути корисними для виконання експериментальних завдань в автоматизованих роботизованих лабораторіях.
Генеративний AI Is about creation or generation of new contents by a комп'ютер programme. Google Translate that came into being 17 years ago in 2007 is an example of generative штучний інтелект (AI). It generates translations (output) from a give language (input). OpenAЯ ChatGPT , Microsoft Copilot, Google Bard, Meta (раніше Facebook). Лама , Ілона Маска Грек etc are some of important AI tools currently available.
ChatGPT, запущений минулого року 30 листопада 2022 року, став дуже популярним. Кажуть, що він отримав 1 мільйон користувачів протягом 5 днів і 100 мільйонів користувачів щомісяця протягом двох місяців. ChatGPT базується на великій мовній моделі (LLM). Ключовий принцип такий мова 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, четверта версія ChatGPT, була випущена 13 березня 2023 року. На відміну від попередніх версій, які приймають лише текстові дані, GPT-4 приймає як зображення, так і текстові дані (тому префікс Chat не використовується для четвертої версії). Це велика мультимодальна модель. ГПТ-4 Турбо, запущений 06 листопада 2023 року, є вдосконаленою та потужнішою версією GPT-4.
науковець складається з п’яти взаємодіючих модулів: планувальник, веб-пошук, виконання коду, документація та автоматизація. Ці модулі обмінюються повідомленнями один з одним для пошуку в Інтернеті та документації, виконання коду та проведення експериментів. Взаємодія здійснюється за допомогою чотирьох команд: «GOOGLE», «PYTHON», «ДОКУМЕНТАЦІЯ» та «ЕКСПЕРИМЕНТ».
Модуль планувальника є основним модулем. Він керується GPT-4 і відповідає за планування. На основі простих текстових підказок від користувача планувальник видає необхідні команди іншим модулям для збору знань. Модуль веб-пошуку, який також є LLM, викликається командою GOOGLE для пошуку в Інтернеті та відповідних додаткових дій для ефективного планування. Модуль виконання коду виконує виконання коду за допомогою команди PYTHON. Цей модуль не використовує LLM. Модуль документації діє за допомогою команди ДОКУМЕНТАЦІЯ для отримання та узагальнення необхідної документації. На основі цього модуль планувальника викликає команду EXPERIMENT до модуля автоматизації для проведення експериментів.
За відповідною підказкою науковець synthesised painkillers paracetamol and aspirin and the органічний molecules nitroaniline and phenolphthalein and many other known molecules correctly. The planner module could optimise reactions for the best reaction yields.
В іншому дослідженні агент з хімії LLM ChemCrow автономно спланував і синтезував засіб від комах, три органокаталізатори та керував відкриттям нового хромофора. ChemCrow був ефективним в автоматизації різноманітних хімічних завдань.
The two non-органічний, artificial intelligent systems, Coscientists та ChemCrow демонструвати нові можливості автономного планування та виконання хімічних завдань для синтезу відомих молекул і відкриття нових молекул. Вони мають передові міркування, розв’язання проблем і експериментальні можливості, які можуть стати в нагоді в хімічних дослідженнях.
Такі системи агентів штучного інтелекту можуть використовувати нефахівці для виконання рутинних завдань у хімії, таким чином зменшуючи витрати та зусилля. Вони також мають потенціал для прискорення відкриття нових молекул
***
Список використаної літератури:
- Бойко Д.А. іl 2023. Автономне хімічне дослідження з великими мовними моделями. Природа 624, 570–578. Опубліковано: 20 грудня 2023 р. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- Новини Університету Карнегі-Меллона за 2023 рік – розроблений CMU штучний інтелект Coscientist автоматизує наукові відкриття. Опубліковано 20 грудня 2023 р. Доступно за адресою https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Бран А.М., та ін 2023. ChemCrow: доповнення широкомовних моделей інструментами для хімії. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
Вступні лекції з ШІ:
***
