ChemCrow: הגבול הבא בסינתזה כימית מונעת בינה מלאכותית

ChemCrow, בינה מלאכותית שפותחה על ידי חוקרים ב-EPFL, משלבת כלים מומחים רבים לביצוע משימות מחקר כימי ביעילות חסרת תקדים.

כימיה, עם התהליכים המורכבים והפוטנציאל העצום שלה לחדשנות, הייתה תמיד אתגר לאוטומציה. הכלים החישוביים המסורתיים, למרות היכולות המתקדמות שלהם, לרוב נותרים לא מנוצלים בשל מורכבותם והידע המיוחד הנדרש להפעלתם.

מהפכת AI בכימיה

כעת, חוקרים עם קבוצתו של פיליפ שוואלר ב-EPFL פיתחו את ChemCrow, בינה מלאכותית המשלבת 18 כלים שתוכננו בצורה מומחית, המאפשרת לו לנווט ולבצע משימות במחקר כימי ביעילות חסרת תקדים. "אתה אולי תוהה למה עורב?" שואל שוואלר. "כי ידוע שעורבים משתמשים היטב בכלים."

ChemCrow פותחה על ידי תלמידי הדוקטורט אנדרס בראן ואוליבר שילטר (EPFL, NCCR Catalysis) בשיתוף עם סם קוקס ופרופסור אנדרו ווייט ב- (FutureHouse ואוניברסיטת רוצ'סטר).

ChemCrow מבוסס על מודל שפה גדול (LLMs), כגון GPT-4, משופר על ידי LangChain לשילוב כלים, לביצוע משימות סינתזה כימית באופן אוטונומי. המדענים הגדילו את מודל השפה עם חבילה של כלי תוכנה מיוחדים שכבר נעשה בהם שימוש בכימיה, כולל WebSearch לאחזור מידע מבוסס אינטרנט, LitSearch למיצוי ספרות מדעית, וכלים מולקולריים ותגובה שונים לניתוח כימי.

היכולות של ChemCrow

על ידי שילוב ChemCrow עם הכלים הללו, החוקרים אפשרו לה לתכנן ולבצע באופן אוטונומי סינתזות כימיות, כגון יצירת דוחה חרקים וזרזים אורגניים שונים, ואף לסייע בגילוי כרומופורים חדשים, חומרים בסיסיים לתעשיות הצבעים והפיגמנטים.

מה שמייחד את ChemCrow הוא היכולת שלה להתאים וליישם תהליך חשיבה מובנה למשימות כימיות. "המערכת מקבילה למומחה אנושי עם גישה למחשבון ולמאגרי מידע שלא רק משפרים את היעילות של המומחה, אלא גם הופכים אותם לעובדתיים יותר – במקרה של ChemCrow, הפחתת הזיות", מסביר אנדרס קמילו מרולנדה בראן, הראשון במחקר. מְחַבֵּר.

יישומים מעשיים

ChemCrow מקבל הנחיה מהמשתמש, מתכנן מראש כיצד לפתור את המשימה, בוחר את הכלים הרלוונטיים ומעדן באופן איטרטיבי את האסטרטגיה שלו בהתבסס על התוצאות של כל שלב. גישה שיטתית זו מבטיחה ש-ChemCrow לא רק פועלת מחוץ לתיאוריה אלא גם מבוססת על יישום מעשי לאינטראקציה בעולם האמיתי עם סביבות מעבדה.

על ידי דמוקרטיזציה של גישה לידע ותהליכים כימיים מורכבים, ChemCrow מוריד את מחסום הכניסה למי שאינם מומחים תוך הגדלה של ערכת הכלים הזמינה לכימאים ותיקים. זה יכול להאיץ מחקר ופיתוח בתחום התרופות, מדעי החומרים ומעבר לכך, מה שהופך את התהליך ליעיל ובטוח יותר.

הקבוצה של פיליפ שוואלר היא חלק מהמרכז החדש של EPFL AIעם יותר מארבעים מעבדות נוספות, המובילות את הדרך לקראת בינה מלאכותית אמינה, נגישה ומכילה.