AI va schimba modul în care facem chimie: testul GPT-3

L "Inteligență artificială devine un instrument fundamental în cercetare CHIMICA: proiectarea moleculelor sau predicția caracteristicilor acestora poate fi încredințată unor modele de limbaj special instruite, iar masina de învățare și-a găsit deja locul în laboratoarele chimice.

Ce au descoperit cercetătorii Politehnica Federală din Lausanne, totuși, are potențialul de a revoluționa complet cercetarea chimică: GPT-3, acesta a fost primul titlu al studiului tocmai publicat despre „Nature Machine Intelligence”, ar putea fi „tot ce aveți nevoie pentru investigații chimice din seturi limitate de date".

Chiar dacă nu cunosc majoritatea literatura chimică, versiunea de GPT-3 perfecționată de echipa de la Berend Smith a dovedit că poate concura cu tehnici tradiționale și costisitoare învățarea automată, deschizând o abordare complet nouă a chimiei, care ar putea schimba pentru totdeauna modul în care se face cercetarea.

AI generativă: „Acestea sunt locurile de muncă care nu vor mai exista datorită mea”
Sfântul Graal al chimiei verzi: substanțe fluorochimice fără toxicitate
GPT-3, algoritmul care scrie ca un om ajunge în Italia

Chimie în cuvinte: testul GPT-3 AI

L "Inteligență artificială a intrat de ceva vreme în cercetarea chimică: theînvățarea automată, în special, a fost foarte apreciat de-a lungul anilor pentru capacitatea sa de a lua decizii bazate pe date și de a face predicții foarte precise, care pot fi folosite de asemenea pentru crearea de noi medicamente.

Învățarea automată, totuși, necesită cantități mari de date pentru a face predicții fiabile, ceea ce nu este atât de evident în chimie: adesea datele disponibile nu sunt suficiente pentru ca algoritmii să se practice, astfel încât eficacitatea învățării automate „etichetate” sau supravegheate este supusă limitări severe.

Astfel unii oameni de științăEPFL s-au gândit testați potențialul GPT-3, la baza celebrului Aplicația ChatGPT: "Faptul că modelele de fundație puteau îndeplini sarcini pentru care nu au fost instruiți în mod explicit”, citim în studiul tocmai publicat pe 'Nature Machine Intelligence', "ne-a determinat să ne întrebăm dacă au fost capabili să răspundă la întrebări științifice pentru care nu avem un răspuns".

Deoarece în cercetarea chimică majoritatea problemelor pot fi exprimată în cuvinte, cercetătorii s-au gândit să antreneze aceste modele enorme pentru a răspunde unora întrebări „chimist”. care sunt imposibil de rezolvat fără a recurge la complicat simulări și experimente (de exemplu: „Dacă înlocuiesc metalul din cadrul meu metal-organic, va fi stabil în apă?").

Inteligența artificială și hologramele: noua frontieră a asistenței medicale
Un „holotransport” integrat cu Inteligența Artificială își face debutul
SwissGPT: IA elvețiană care revoluționează securitatea corporativă

Chimie: un GPT-3 îmbunătățit pentru răspunsuri imposibile

Spre deosebire de ceea ce ar putea sugera un scepticism inițial, metoda dezvoltată de cercetătorii EPFL nu pune direct întrebări despre chimia GPT-3. „GPT-3 nu este familiarizat cu majoritatea literaturii chimice, așa că dacă punem ChatGPT o întrebare chimică, răspunsurile sunt în general limitate la ceea ce poate fi găsit pe Wikipedia.", El explica Kevin Maik Jablonka, autorul principal al studiului.

În schimb", explică Jablonka, "noi GPT-3 optimizat cu un set de date mic convertit în întrebări și răspunsuri și am primit un nou model care poate oferi informații chimice foarte precise".

În cursul așa-numitei reglaje fine, cercetătorii au furnizat lui GPT-3 o listă îngrijită de Intrebari si raspunsuri: "De exemplu, pentru aliajele cu entropie mare, este important să se știe dacă un aliaj apare într-o singură fază sau are mai multe faze"El explica Berend Smith, profesor de Inginerie Chimică la Școala de Științe de bază a EPFL.

O astfel de problemă, explică Smit, este tradusă într-o listă organizată de întrebări și răspunsuri precum „D = „The Este o singură fază? R= „Da/Nu„“.

În literatură am găsit mai multe aliaje pentru care răspunsul este cunoscut și am folosit aceste date pentru a dezvolta GPT-3", continuă Smit, "ceea ce am ajuns cu un model rafinat AI antrenat să răspundă la această întrebare doar cu un da sau un nu".

Inteligența artificială și pentru dezvoltarea de noi medicamente
Dezvoltarea de noi medicamente, biblioteci îmbunătățite datorită chimiei
Towards Digital Humanism: analiza unei revoluții cu răscumpărare

Modele de bază precum GPT-3 în rutina cercetătorilor

Modelul „îmbunătățit”, antrenat cu relativ puține întrebări și răspunsuri, a fost rezolvat corect mai mult de 95 la sută din probleme pe probleme chimice foarte diferite, deseori depășind modelele de învățare automată programate special pentru acea sarcină.

Ideea este că este la fel de ușor ca să faci o căutare în literatură", explică Smit, "care totuși funcționează cu multe probleme chimice". Mai mult, abordarea dezvoltată de Kevin Maik Jablonka este extraordinar de rapid și nu necesită abilități specifice, spre deosebire de modelele tradiționale masina de învățare.

Implicațiile acestui studiu ar putea fi decisive: posibilitatea formulării unor întrebări precum „Care este randamentul unei [chimice] preparate cu această [rețetă]?” și primiți a răspuns precis ar putea revoluționa modul în care cercetare chimică este planificată și gestionată.

După cum arată studiul, „posibilitatea de a interoga un model de bază precum GPT-3 ar putea deveni o metodă de rutină pentru a începe un proiect de cercetare care exploatează cunoștințele colective codificate în aceste modele fundamentale sau pentru a oferi o linie de bază pentru activități predictive.Și".

Va schimba modul în care facem chimie”, comentează direct profesorul Smit.

Apa, iarba și umanitatea: limitele cognitive ale inteligenței artificiale
Inteligența artificială ne va ajuta să curățăm oceanele de plastic
Big 100 al chimiei și provocările economiei globale

GPT-3 este „doar” un instrument: cercetarea continuă

Rezultatele studiului ridică o întrebare non-secundară: cum este posibil ca a model de limbaj natural, fără vreo pregătire specifică în chimie, poate fi mai precise decât modelele special programate?

Pe baza cunoștințelor noastre", citim în ziar, "Nu există un răspuns riguros la această întrebare".

Faptul că se obțin rezultate foarte promițătoare chiar și folosind reprezentări chimice complet ipotetice demonstrează că aceste modele de bază sunt "foarte potrivit pentru extragerea corelațiilor din orice text”.

Ma căutarea tocmai a început. După cum explică cercetătorii, faptul că GPT-3 identifică corelații care pot fi exploatate cu succes pentru a face predicții nu înseamnă că corelațiile sunt întotdeauna semnificative sau legate de relații cauză-efect.

În acest moment, concluzionează cercetătorii, GPT-3 „este doar un instrument care ne permite să folosim mai eficient cunoștințele pe care oamenii de știință le-au adunat de-a lungul anilor".

Încă este: "Următorul pas va fi utilizarea GPT-3 pentru a identifica aceste corelații și, în cele din urmă, pentru a obține o înțelegere mai profundă".

Iată cum AI revoluționează comportamentul de cumpărare
Evoluția motoarelor de căutare: impactul AI, rolul Google
Acesta este modul în care sistemele bazate pe AI au valori morale ascunse...