Учените успешно са интегрирали най-новите AI инструменти (напр. GPT-4) с автоматизация, за да разработят „системи“, способни автономно да проектират, планират и извършват сложни химични експерименти. „Coscientist“ и „ChemCrow“ са две такива системи, базирани на AI, разработени наскоро, които показват нововъзникващи възможности. Воден от GPT-4 (най-новата версия на генериращия AI на OpenAI), Coscientist демонстрира усъвършенствани възможности за разсъждение и експериментален дизайн. ChemCrow ефективно автоматизира набор от задачи и извърши откриване и синтез на химични агенти. „Coscientist“ и „ChemCrow“ предлагат нов начин за провеждане на изследвания синергично в партньорство с машини и могат да бъдат полезни при изпълнение на експериментални задачи в автоматизирани роботизирани лаборатории.
генеративен AI Is about creation or generation of new contents by a компютър programme. Google Translate that came into being 17 years ago in 2007 is an example of generative изкуствен интелект (AI). It generates translations (output) from a give language (input). OpenaАз съм ChatGPT , На Microsoft втори пилот, Google Бард, Meta (бивш Facebook). Лама , на Илон Мъск Грок etc are some of important AI tools currently available.
ChatGPT, стартиран миналата година на 30 ноември 2022 г., стана много популярен. Твърди се, че е придобил 1 милион потребители в рамките на 5 дни и 100 милиона месечни потребители в рамките на два месеца. ChatGPT се основава на голям езиков модел (LLM). Основният принцип е език 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, четвъртата версия на ChatGPT, беше пусната на 13 март 2023 г. За разлика от по-ранните версии, които приемат само въвеждане на текст, GPT-4 приема въвеждане както на изображения, така и на текстове (следователно префиксът Chat не се използва за четвърта версия). Това е голям мултимодален модел. GPT-4 Turbo, стартирана на 06 ноември 2023 г., е подобрена и по-мощна версия на GPT-4.
Научен специалист се състои от пет взаимодействащи модула: плановик, уеб търсачка, изпълнение на код, документация и автоматизация. Тези модули обменят съобщения помежду си за търсене в мрежата и документация, изпълнение на код и изпълнение на експерименти. Взаимодействието става чрез четири команди – ‘GOOGLE’, ‘PYTHON’, ‘DOCUMENTATION’ и ‘EXPERIMENT’.
Модулът за планиране е основният модул. Той се управлява от GPT-4 и има за задача да планира. Въз основа на проста текстова подкана за болка от потребителя, плановият издава необходимите команди към други модули за събиране на знания. Модулът за търсене в мрежата, който също е LLM, се извиква от командата GOOGLE за търсене в интернет и свързани поддействия за ефективно планиране. Модулът за изпълнение на код изпълнява изпълнение на код чрез команда PYTHON. Този модул не използва LLM. Модулът за документация действа чрез команда ДОКУМЕНТАЦИЯ, за да извлече и обобщи необходимата документация. Въз основа на това модулът за планиране извиква команда ЕКСПЕРИМЕНТ към модула за автоматизация за извършване на експерименти.
При подходяща подкана, Научен специалист synthesised painkillers paracetamol and aspirin and the органичен molecules nitroaniline and phenolphthalein and many other known molecules correctly. The planner module could optimise reactions for the best reaction yields.
В друго проучване, LLM агент по химия ChemCrow автономно планира и синтезира репелент срещу насекоми, три органокатализатора и ръководи откриването на нов хромофор. ChemCrow беше ефективен при автоматизирането на различни химически задачи.
The two non-органичен, artificial intelligent systems, Съучени намлява ChemCrow показват възникващите способности за автономно планиране и изпълнение на химически задачи за синтез на известни молекули и откриване на нови молекули. Те имат усъвършенствани способности за разсъждение, решаване на проблеми и експериментален дизайн, които могат да бъдат полезни в химическите изследвания.
Такива агентни системи с ИИ могат да се използват от неексперти за изпълнение на рутинни задачи в химията, като по този начин се намаляват разходите и усилията. Те също имат потенциал да ускорят откриването на нови молекули
***
Литература:
- Бойко, Д.А., иl 2023. Автономно химично изследване с големи езикови модели. Nature 624, 570–578. Публикувано: 20 декември 2023 г. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- Новини от университета Карнеги Мелън за 2023 г. – Проектиран от CMU изкуствено интелигентен съучен специалист автоматизира научните открития. Публикувано на 20 декември 2023 г. Налично на https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Бран А.М., и др 2023. ChemCrow: Увеличаване на модели на голям език с инструменти за химия. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
Въвеждащи лекции по AI:
***
