Adimen Artifizialaren (AI) Sistemek Kimikako Ikerketak Autonomoki egiten dituzte  

Zientzialariek arrakastaz integratu dituzte azken AI tresnak (adibidez, GPT-4) automatizazioarekin esperimentu kimiko konplexuak modu autonomoan diseinatzeko, planifikatzeko eta egiteko gai diren "sistemak" garatzeko. 'Coscientist' eta 'ChemCrow' berriki garatu diren AIan oinarritutako bi sistema dira, sortzen ari diren gaitasunak erakusten dituztenak. GPT-4-k (OpenAIren AI sortzailearen azken bertsioa) bultzatuta, Coscientist-ek arrazoibide aurreratuak eta diseinu esperimentalaren gaitasunak erakutsi zituen. ChemCrow-ek zeregin multzo bat automatizatu eta agente kimikoen aurkikuntza eta sintesia gauzatu zituen. 'Coscientist' eta 'ChemCrow'-ek makinekin lankidetzan ikerketak sinergikoki egiteko modu berri bat eskaintzen dute eta laborategi robotiko automatizatuetan zeregin esperimentalak burutzeko erabilgarriak izan daitezke.  

sortzaile AI Eduki berriak sortzeari edo sortzeari buruzkoa da a ordenagailua programa. 17an duela 2007 urte sortu zen Google Translate generatiboaren adibidea da adimen artifizialeko (AI). Itzulpenak (irteera) sortzen ditu emandako hizkuntza batetik (sarrera). IrekiANaiz Txateatu GPT , Microsoft-ena copilot, Google Bard, Meta (lehen Facebook) 's llama , Elon Muskena grok eta abar garrantzitsuak dira AI gaur egun eskuragarri dauden tresnak.  

ChatGPT, iaz 2022ko azaroaren 30ean abian jarri zena, oso ezaguna bihurtu da. Esaten da milioi bat erabiltzaile lortu dituela 5 eguneko epean eta 100 milioi erabiltzaile hilero bi hilabeteko epean. ChatGPT hizkuntza eredu handi batean (LLM) oinarritzen da. Printzipio nagusia hizkuntza modelatzea da, hau da, eredua datuekin aldez aurretik entrenatzea, ereduak esaldietan zer datorren hurrengoa iragar dezan eskatzen zaionean. Beraz, hizkuntza eredu batek (LM) hurrengo hitzaren probabilitate-aurreikuspena egiten du aurreko hitza(k) emanda hizkuntza naturalean. Sare neuronal batean oinarritzen denean, 'sare neuronal hizkuntza eredua' deitzen zaio, eta kasu horretan datuak giza garunean bezala prozesatzen dira. Hizkuntza eredu handi bat (LLM) hizkuntza naturala prozesatzeko hainbat zeregin egin ditzakeen eskala handiko eredu bat da, hizkuntza ulertzeko eta sortzeko helburu orokorrerako. Transformer ChatGPT eraikitzeko erabiltzen den sare neuronalaren arkitektura da. 'GPT' izena 'Generative pre-trained Transformer' akronimoa da. OpenAI-k transformadoreetan oinarritutako hizkuntza eredu handiak erabiltzen ditu.

GPT-4 , ChatGPT-ren laugarren bertsioa, 2023ko martxoaren 13an kaleratu zen. Testu sarrerak soilik onartzen dituzten aurreko bertsioek ez bezala, GPT-4-k irudi eta testu sarrerak onartzen ditu (horregatik ez da Chat aurrizkia erabiltzen laugarren bertsiorako). Eredu multimodal handi bat da. GPT-4 Turbo, 2023ko azaroaren 06an kaleratua, GPT-4-ren bertsio hobetu eta indartsuagoa da.

Coscientist bost modulu elkarreragilez osatuta dago: planifikatzailea, web bilatzailea, kodearen exekuzioa, dokumentazioa eta automatizazioa. Modulu hauek mezuak trukatzen dituzte elkarren artean web eta dokumentazio bilaketa, kodearen exekuzioa eta esperimentuak egiteko. Elkarreragina lau komandoren bidez egiten da: 'GOOGLE', 'PYTHON', 'DOKUMENTAZIOA' eta 'ESPERIMENTUA'.

Planifikatzailearen modulua modulu nagusia da. GPT-4-k gidatzen du eta plangintzaz arduratzen da. Erabiltzailearen min-testu sinplean oinarrituta, planifikatzaileak beharrezko aginduak ematen dizkie beste modulu batzuei ezagutza biltzeko. LLM bat ere den web bilatzaile-modulua GOOGLE komandoak deitzen du Interneten eta lotutako azpiekintzak bilatzeko plangintza eraginkorra izateko. Kodea exekutatzeko moduluak kodea exekutatzen du PYTHON komandoaren bidez. Modulu honek ez du LLMrik erabiltzen. Dokumentazio moduluak DOCUMENTATION komandoaren bidez jarduten du beharrezko dokumentazioa berreskuratzeko eta laburtzeko. Horretan oinarrituta, planifikatzailearen moduluak EXPERIMENT komandoa deitzen dio automatizazio moduluari esperimentuak egiteko.  

Agindu egokia emanez, Coscientist-ek analgesikoak diren parazetamola eta aspirina, baita nitroanilina eta fenolftaleina molekula organikoak eta beste hainbat molekula ezagun ere sintetizatu zituen behar bezala. Planifikatzaile moduluak erreakzioak optimizatu ahal izan zituen erreakzio-errendimendu onenak lortzeko.

Beste ikerketa batean, ChemCrow LLM kimika-agente batek intsektuen aurkako uxatzaile bat eta hiru organokatalizatzaile planifikatu eta sintetizatu zituen modu autonomoan, eta kromoforo berri baten aurkikuntza gidatu zuen. ChemCrow eraginkorra izan zen hainbat zeregin kimiko automatizatzeko.

Bi sistema ez- organiko eta adimen artifizialekoek, Coscientists eta ChemCrow-ek , molekula ezagunen sintesia eta molekula berriak aurkitzeko plangintza kimikoa autonomoki egiteko eta gauzatzeko gaitasun emergenteak erakusten dituzte. Arrazoiketa, arazoak konpontzeko eta diseinu esperimentalerako gaitasun aurreratuak dituzte, eta horiek oso erabilgarriak izan daitezke ikerketa kimikoan.

Horrelako AI-agente sistemak adituak ez direnek erabil ditzakete kimikako ohiko zereginak burutzeko, horrela kostuak eta ahaleginak murrizteko. Molekula berrien aurkikuntza azkartzeko ahalmena ere badute  

*** 

References:  

1. Boiko, DA, eta badul 2023. Ikerketa kimiko autonomoa hizkuntza eredu handiekin. Natura 624, 570–578. Argitarapena: 20ko abenduaren 2023a. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0  
2. Carnegie Mellon University 2023 Albisteak - CMUk diseinatutako adimen artifizialaren zientzialariak aurkikuntza zientifikoa automatizatzen du. 20ko abenduaren 2023an argitaratua. Hemen eskuragarri https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery  
3. Bran AM, et al 2023. ChemCrow: Kimika tresnekin hizkuntza handiko ereduak areagotzea. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376 

*** 

AIari buruzko aurkezpen hitzaldiak:

***