Naukowcy z powodzeniem zintegrowali najnowsze narzędzia sztucznej inteligencji (np. GPT-4) z automatyzacją, aby opracować „systemy” zdolne do samodzielnego projektowania, planowania i przeprowadzania złożonych eksperymentów chemicznych. „Coscientist” i „ChemCrow” to dwa niedawno opracowane systemy oparte na sztucznej inteligencji, które wykazują nowe możliwości. Kierując się GPT-4 (najnowszą wersją generatywnej sztucznej inteligencji OpenAI), Coscientist zademonstrował zaawansowane możliwości wnioskowania i projektowania eksperymentalnego. ChemCrow skutecznie zautomatyzował zestaw zadań oraz przeprowadził odkrycie i syntezę środków chemicznych. „Coscientist” i „ChemCrow” oferują nowy sposób prowadzenia badań w sposób synergiczny we współpracy z maszynami i mogą być przydatne przy wykonywaniu zadań eksperymentalnych w zautomatyzowanych laboratoriach robotycznych.
Generatywny AI Is about creation or generation of new contents by a komputer programme. Google Translate that came into being 17 years ago in 2007 is an example of generative sztuczna inteligencja (AI). It generates translations (output) from a give language (input). OtwórzJest ChatGPT , Microsoft Drugi pilot, Google Bard, Meta (dawniej Facebook). Lama , Elona Muska Grok etc are some of important AI tools currently available.
ChatGPT, uruchomiony w zeszłym roku 30 listopada 2022 r., stał się bardzo popularny. Mówi się, że pozyskał 1 milion użytkowników w ciągu 5 dni i 100 milionów użytkowników miesięcznie w ciągu dwóch miesięcy. ChatGPT opiera się na modelu dużego języka (LLM). Kluczową zasadą jest język 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, czwarta wersja ChatGPT, została wydana 13 marca 2023 r. W przeciwieństwie do wcześniejszych wersji, które akceptują tylko wprowadzanie tekstu, GPT-4 akceptuje zarówno wprowadzanie obrazu, jak i tekstu (stąd przedrostek Chat nie jest używany w czwartej wersji). Jest to duży model multimodalny. GPT-4 Turbo, uruchomiona 06 listopada 2023 r., jest ulepszoną i potężniejszą wersją GPT-4.
Naukowiec składa się z pięciu współdziałających ze sobą modułów: planisty, wyszukiwarki internetowej, wykonywania kodu, dokumentacji i automatyzacji. Moduły te wymieniają między sobą wiadomości dotyczące wyszukiwania w Internecie i dokumentacji, wykonywania kodu i przeprowadzania eksperymentów. Interakcja odbywa się za pomocą czterech poleceń – „GOOGLE”, „PYTHON”, „DOKUMENTACJA” i „EKSPERYMENT”.
Moduł planisty jest modułem głównym. Jest sterowany przez GPT-4 i ma za zadanie planowanie. Na podstawie prostego komunikatu tekstowego od użytkownika planista wydaje niezbędne polecenia innym modułom w celu zebrania wiedzy. Moduł wyszukiwarki internetowej, który jest również LLM, jest wywoływany przez polecenie GOOGLE w celu przeszukiwania Internetu i powiązanych podakcji w celu efektywnego planowania. Moduł wykonywania kodu wykonuje wykonanie kodu za pomocą polecenia PYTHON. Ten moduł nie korzysta z żadnego LLM. Moduł dokumentacji działa poprzez polecenie DOCUMENTACJA w celu pobrania i podsumowania niezbędnej dokumentacji. Na tej podstawie moduł planisty wywołuje polecenie EKSPERYMENT do modułu automatyzacji w celu przeprowadzenia eksperymentów.
Po odpowiednim monicie Naukowiec syntetyczne leki przeciwbólowe: paracetamol i aspiryna oraz organiczny cząsteczki nitroaniliny i fenoloftaleiny oraz wiele innych znanych cząsteczek poprawnie. Moduł planowania może optymalizować reakcje w celu uzyskania najlepszej wydajności reakcji.
W innym badaniu agent chemii LLM ChemCrow autonomicznie zaplanowali i zsyntetyzowali środek odstraszający owady, trzy organokatalizatory, i kierowali odkryciem nowego chromoforu. ChemCrow skutecznie automatyzował różnorodne zadania chemiczne.
Dwóch nie-organiczny, sztuczne systemy inteligentne, Naukowcy i ChemCrow pokazać pojawiające się możliwości autonomicznego planowania i wykonywania zadań chemicznych w zakresie syntezy znanych cząsteczek i odkrywania nowych cząsteczek. Mają zaawansowane możliwości rozumowania, rozwiązywania problemów i projektowania eksperymentów, które mogą się przydać w badaniach chemicznych.
Takie systemy agentów AI mogą być wykorzystywane przez osoby niebędące ekspertami do wykonywania rutynowych zadań w chemii, zmniejszając w ten sposób koszty i wysiłek. Mają także potencjał przyspieszenia odkrywania nowych cząsteczek
***
Referencje:
- Boiko, DA, il 2023. Autonomiczne badania chemiczne z dużymi modelami językowymi. Natura 624, 570–578. Opublikowano: 20 grudnia 2023 r. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- Wiadomości z Carnegie Mellon University 2023 – Zaprojektowany przez CMU sztucznie inteligentny naukowiec automatyzuje odkrycia naukowe. Opublikowano 20 grudnia 2023 r. Dostępne pod adresem https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Bran AM, i wsp 2023. ChemCrow: Rozszerzanie modeli wielkojęzycznych o narzędzia chemiczne. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
Wykłady wprowadzające na temat sztucznej inteligencji:
***
