Создана система искусственного интеллекта, рассчитывающая результаты органических химических реакций

Создана система искусственного интеллекта, рассчитывающая результаты органических химических реакций

Исследователи компании IBM разработали новую систему искусственного интеллекта, основой которой являются методы, используемые для перевода текста с одного языка на другой. Однако, эта программа рассматривает атомы химических веществ, словно буквы, а молекулы — в качестве отдельных слов, и результатом ее работы является отнюдь не перевод, а определение конечных результатов сложнейших органических химических реакций, что, в свою очередь, может быть использоваться для ускорения разработки новых лекарственных препаратов, к примеру.

За последние 50 лет ученые изо всех сил старались обучить компьютеры всем тонкостям «работы» химических превращений с целью получения достоверных предсказаний результатов органических химических реакций. Однако, органические соединения могут быть настолько сложны, что для моделирования их химических свойств и поведения во время реакций требуются недопустимо высокие затраты вычислительных ресурсов, в обратном случае получаемые результаты имеют малую достоверность для того, чтобы им можно было доверять на сто процентов.

Поэтому исследователи из компании IBM Research в Цюрихе решили сделать весьма необычный ход. Взяв программу-переводчик на базе искусственного интеллекта, они приспособили ее для работы в области органической химии. Как и в большинстве других случаев, в основе новой программы лежит искусственная нейронная сеть, которая прошла процесс предварительного обучения на миллионах известных химических реакций, некоторые из которых весьма сложны и проводятся за 30-40 последовательных шагов. Другими словами, ученые IBM обучили свою программу-переводчик базовой структуре «языка» органической химии.

В настоящее время программа обеспечивает выдачу результатов, достоверность которых составляет не ниже 80 процентов. При этом, если искусственный интеллект находит, что химическая реакция может пойти разными путями, каждый из которых приведет к отдельному результату, она выдаст все варианты возможных решений, упорядочив их согласно рассчитанной вероятности.

До последнего времени новой системе искусственного интеллекта приходилось иметь дело с органическими молекулами, количество атомов в которых не превышало 150. «Однако нет никаких теоретических ограничений, которые не позволят нам работать с более длинными и сложными молекулами» — рассказывает Теофил Годин (Theophile Gaudin), один из исследователей.

В ближайшем будущем исследователи IBM Research планирую сделать их систему доступной для всех через «облачный» сервис. К тому времени, согласно имеющимся прогнозам, система уже будет обеспечивать достоверность результатов не ниже 90 процентов. Помимо этого, в новом варианте системы уже будет учитываться ряд дополнительных факторов, таких, как текущая температура, pH-фактор, используемые растворители и т.п. При этом, большую часть влияния этих факторов на результаты химической реакции искусственному интеллекту предстоит выяснить полностью самостоятельно в ходе самообучения.

«Кроме этого, мы планируем провести своего рода соревнования, в которых наша программа будет конкурировать с группами экспертов в области органической химии» — рассказывает Теофил Годин, — «Однако это совсем не означает, что искусственный интеллект в будущем станет заменой ученым-химикам, мы создавали его изначально в качестве инструмента, который облегчит и ускорит их работу».

Источник

Добавить комментарий