Mokslininkai sėkmingai integravo naujausius AI įrankius (pvz., GPT-4) su automatizavimu, kad sukurtų „sistemas“, galinčias savarankiškai kurti, planuoti ir atlikti sudėtingus cheminius eksperimentus. „Coscientist“ ir „ChemCrow“ yra dvi tokios neseniai sukurtos dirbtinio intelekto sistemos, kuriose rodomos naujos galimybės. Varomas GPT-4 (naujausia OpenAI generatyvinio AI versija), Coscientist pademonstravo pažangias samprotavimo ir eksperimentinio projektavimo galimybes. ChemCrow efektyviai automatizavo užduočių rinkinį ir atliko cheminių medžiagų atradimą bei sintezę. „Coscientist“ ir „ChemCrow“ siūlo naują būdą sinergiškai atlikti tyrimus kartu su mašinomis ir gali būti naudingi atliekant eksperimentines užduotis automatizuotose robotų laboratorijose.
Generatyvinis AI Is about creation or generation of new contents by a kompiuteris programme. Google Translate that came into being 17 years ago in 2007 is an example of generative dirbtinis intelektas (AI). Jis generuoja vertimus (išvestį) iš nurodytos kalbos (įvesties). OpenAAš ChatGPT , „Microsoft“ Copilot, „Google“ Bardai, Meta (anksčiau „Facebook“). Lama , Elonas Muskas Grokas ir tt yra keletas svarbių AI šiuo metu turimi įrankiai.
Praėjusiais metais 30 m. lapkričio 2022 d. pradėtas naudoti „ChatGPT“ tapo labai populiarus. Teigiama, kad per 1 dienas ji įgijo 5 milijoną vartotojų, o per du mėnesius – 100 milijonų kas mėnesį. „ChatGPT“ yra pagrįstas didelės kalbos modeliu (LLM). Pagrindinis principas yra language modeliavimas, ty iš anksto apmokyti modelį naudojant duomenis, kad modelis nuspėtų, kas bus toliau sakiniuose, kai bus paragintas. Kalbos modelis (LM) leidžia tikimybiškai nuspėti kitą žodį natūralia kalba, pateikta prieš tai. Kai jis pagrįstas neuroniniu tinklu, jis vadinamas „neuroninio tinklo kalbos modeliu“, tokiu atveju duomenys apdorojami taip, kaip žmogaus smegenyse. Didelės kalbos modelis (LLM) yra didelio masto modelis, galintis atlikti įvairias natūralios kalbos apdorojimo užduotis, skirtas bendrosios paskirties kalbos supratimui ir generavimui. Transformatorius yra neuroninio tinklo architektūra, naudojama kuriant ChatGPT. Pavadinimas „GPT“ yra akronimas, reiškiantis „Generatyvus iš anksto apmokytas transformatorius“. OpenAI naudoja transformatorių pagrindu sukurtus didelių kalbų modelius.
GPT-4Ketvirtoji „ChatGPT“ versija buvo išleista 13 m. kovo 2023 d. Skirtingai nuo ankstesnių versijų, kurios priima tik teksto įvestį, GPT-4 priima ir vaizdo, ir teksto įvestį (todėl priešdėlis „Chat“ nenaudojamas ketvirtoje versijoje). Tai didelis multimodalinis modelis. GPT-4 Turbo, išleista 06 m. lapkričio 2023 d., yra patobulinta ir galingesnė GPT-4 versija.
Sąmokslininkas yra sudarytas iš penkių sąveikaujančių modulių: planuotojo, žiniatinklio paieškos, kodo vykdymo, dokumentacijos ir automatizavimo. Šie moduliai keičiasi pranešimais vienas su kitu ieškodami žiniatinklyje ir dokumentuose, vykdydami kodą ir atlikdami eksperimentus. Sąveika vyksta keturiomis komandomis – „GOOGLE“, „PYTHON“, „DOCUMENTATION“ ir „EXPERIMENT“.
Planavimo modulis yra pagrindinis modulis. Jį valdo GPT-4 ir jam pavesta planuoti. Remdamasis paprastu naudotojo skausmingu tekstu, planuotojas išduoda reikiamas komandas kitiems moduliams, kad surinktų žinias. Žiniatinklio paieškos modulis, kuris taip pat yra LLM, iškviečiamas GOOGLE komanda, kad būtų galima ieškoti internete ir susijusių papildomų veiksmų efektyviam planavimui. Kodo vykdymo modulis atlieka kodo vykdymą per komandą PYTHON. Šis modulis nenaudoja LLM. Dokumentacijos modulis veikia per komandą DOCUMENTATION, kad gautų ir apibendrintų reikiamą dokumentaciją. Remdamasis tuo, planavimo modulis iškviečia komandą EKSPERIMENTAS automatizavimo moduliui eksperimentams atlikti.
Gavęs atitinkamą raginimą, Sąmokslininkas sintetinami skausmą malšinantys vaistai paracetamolis ir aspirinas bei organinis nitroanilino ir fenolftaleino bei daugelio kitų žinomų molekulių teisingai. Planavimo modulis gali optimizuoti reakcijas, kad būtų pasiektas geriausias reakcijos rezultatas.
Kitame tyrime LLM chemijos agentas ChemCrow savarankiškai suplanavo ir susintetino vabzdžių repelentą, tris organokatalizatorius ir paskatino atrasti naują chromoforą. ChemCrow buvo veiksmingas automatizuodamas įvairias chemines užduotis.
Du neorganinis, dirbtinės intelektualios sistemos, Mokslininkai ir ChemCrow parodyti atsirandančias autonominio planavimo ir cheminių užduočių vykdymo galimybes, skirtas žinomų molekulių sintezei ir naujų molekulių atradimui. Jie turi pažangias samprotavimo, problemų sprendimo ir eksperimentinio projektavimo galimybes, kurios gali būti naudingos atliekant cheminius tyrimus.
Tokias AI agentų sistemas gali naudoti ne ekspertai, kad atliktų įprastas chemijos užduotis, taip sumažinant išlaidas ir pastangas. Jie taip pat gali pagreitinti naujų molekulių atradimą
***
Nuorodos:
- Boiko, DA, irl 2023. Autonominiai cheminiai tyrimai su dideliais kalbos modeliais. Gamta 624, 570–578. Paskelbta: 20 m. gruodžio 2023 d. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- 2023 m. Carnegie Mellon universiteto naujienos – CMU sukurtas dirbtinai intelektualusis mokslininkas automatizuoja mokslinį atradimą. Paskelbta 20 m. gruodžio 2023 d. Prieinama https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Branas AM, et al 2023. ChemCrow: Didelės kalbos modelių papildymas chemijos įrankiais. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
Įvadinės paskaitos apie AI:
***
