Para saintis telah berjaya menyepadukan alatan AI terkini (mis. GPT-4) dengan automasi untuk membangunkan ‘sistem’ yang mampu mereka bentuk, merancang dan melaksanakan eksperimen kimia yang kompleks secara autonomi. 'Coscientist' dan 'ChemCrow' ialah dua sistem berasaskan AI yang dibangunkan baru-baru ini yang memaparkan keupayaan yang muncul. Didorong oleh GPT-4 (versi terbaharu AI generatif OpenAI), Coscientist menunjukkan penaakulan lanjutan dan keupayaan reka bentuk eksperimen. ChemCrow secara berkesan mengautomasikan satu set tugas dan melaksanakan penemuan dan sintesis agen kimia. 'Coscientist' dan 'ChemCrow' menawarkan cara baharu menjalankan penyelidikan secara sinergi dengan kerjasama mesin dan boleh membantu dalam melaksanakan tugas percubaan dalam makmal robotik automatik.
Generatif AI Adalah mengenai penciptaan atau penjanaan kandungan baharu oleh a komputer program. Terjemahan Google yang wujud 17 tahun yang lalu pada tahun 2007 adalah contoh generatif kecerdasan buatan (AI). Ia menjana terjemahan (output) daripada bahasa memberi (input). BukaASaya SembangGPT , Microsoft kopilot, Google Bard, Meta (dahulunya Facebook). Llama , milik Elon Musk grok dan lain-lain adalah beberapa yang penting AI alat yang tersedia pada masa ini.
ChatGPT, yang dilancarkan tahun lepas pada 30 November 2022, telah menjadi sangat popular. Ia dikatakan telah memperoleh 1 juta pengguna dalam tempoh 5 hari dan 100 juta pengguna bulanan dalam tempoh dua bulan. ChatGPT adalah berdasarkan model bahasa besar (LLM). Prinsip utamanya ialah bahasa pemodelan iaitu pra-latihan model dengan data supaya model meramalkan perkara seterusnya dalam ayat apabila digesa. Oleh itu, model bahasa (LM) membuat ramalan kebarangkalian bagi perkataan seterusnya dalam bahasa semula jadi yang diberikan sebelumnya. Apabila berasaskan rangkaian saraf, ia dipanggil 'model bahasa rangkaian saraf' di mana data diproses dengan cara seperti dalam otak manusia. Model bahasa besar (LLM) ialah model berskala besar yang boleh melaksanakan pelbagai tugas pemprosesan bahasa semula jadi untuk pemahaman dan penjanaan bahasa tujuan umum. Transformer ialah seni bina rangkaian saraf yang digunakan untuk membina ChatGPT. Nama 'GPT' ialah akronim untuk 'Generative pra-trained Transformer'. OpenAI menggunakan model bahasa besar berasaskan transformer.
GPT-4, versi keempat ChatGPT, telah dikeluarkan pada 13 Mac 2023. Tidak seperti versi terdahulu yang hanya menerima input teks, GPT-4 menerima kedua-dua input imej dan teks (oleh itu, awalan Chat tidak digunakan untuk versi keempat). Ia adalah model multimodal yang besar. GPT-4 Turbo, dilancarkan pada 06 November 2023, ialah versi GPT-4 yang dipertingkat dan lebih berkuasa.
Ahli sains terdiri daripada lima modul berinteraksi: perancang, pencari web, pelaksanaan kod, dokumentasi dan automasi. Modul ini bertukar mesej antara satu sama lain untuk carian web dan dokumentasi, pelaksanaan kod dan prestasi percubaan. Interaksi adalah melalui empat arahan – ‘GOOGLE’, ‘PYTHON’, ‘DOKUMENTASI’ dan ‘EKSPERIMEN’.
Modul perancang adalah modul utama. Ia didorong oleh GPT-4 dan ditugaskan untuk merancang. Berdasarkan gesaan teks sakit mudah daripada pengguna, perancang mengeluarkan perintah yang diperlukan kepada modul lain untuk mengumpul pengetahuan. Modul pencari web yang juga merupakan LLM digunakan oleh arahan GOOGLE untuk mencari Internet dan sub-tindakan yang berkaitan untuk perancangan yang berkesan. Modul pelaksanaan kod melaksanakan pelaksanaan kod melalui arahan PYTHON. Modul ini tidak menggunakan sebarang LLM. Modul dokumentasi bertindak melalui arahan DOKUMENTASI untuk mendapatkan dan meringkaskan dokumentasi yang diperlukan. Berdasarkan ini, modul perancang menggunakan perintah EXPERIMENT ke modul automasi untuk prestasi percubaan.
Dengan segera yang sesuai, Ahli sains ubat penahan sakit yang disintesis parasetamol dan aspirin dan organik molekul nitroaniline dan phenolphthalein dan banyak molekul lain yang diketahui dengan betul. Modul perancang boleh mengoptimumkan tindak balas untuk hasil tindak balas yang terbaik.
Dalam kajian lain, agen kimia LLM ChemCrow merancang dan mensintesis secara autonomi penghalau serangga, tiga organomangkin, dan membimbing penemuan kromofor baru. ChemCrow berkesan dalam mengautomasikan pelbagai tugas kimia.
Kedua-dua bukanorganik, sistem pintar buatan, Ahli sains and ChemCrow memaparkan keupayaan muncul perancangan autonomi dan melaksanakan tugas kimia untuk sintesis molekul yang diketahui dan penemuan molekul baru. Mereka mempunyai penaakulan lanjutan, penyelesaian masalah dan keupayaan reka bentuk eksperimen yang boleh berguna dalam penyelidikan kimia.
Sistem ejen AI sedemikian boleh digunakan oleh bukan pakar untuk melaksanakan tugas rutin dalam kimia sekali gus mengurangkan kos dan usaha. Mereka juga mempunyai potensi untuk mempercepatkan penemuan molekul baru
***
Rujukan:
- Boiko, DA, danl 2023. Penyelidikan kimia autonomi dengan model bahasa yang besar. Alam 624, 570–578. Diterbitkan: 20 Disember 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- Berita Universiti Carnegie Mellon 2023 – Kosains Pintar Buatan Rekaan CMU Mengautomatikkan Penemuan Saintifik. Disiarkan pada 20 Disember 2023. Boleh didapati di https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- Bran AM, et al 2023. ChemCrow: Menambah model bahasa besar dengan alat kimia. arXiv:2304.05376v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
Kuliah pengenalan tentang AI:
***
