AI-assisted chemistry research

Développé par l'Université Carnegie Mellon, le système d'IA Coscientist exécutait de manière autonome des réactions chimiques complexes, qui avaient déjà remporté le prix Nobel. Cela marque une avancée significative dans la recherche scientifique assistée par l’IA, notamment avec l’intégration de la robotique de laboratoire. Source : SciTechPost.com

Ce système d’IA a démontré sa capacité à mener des expériences chimiques réelles, démontrant ainsi son potentiel à accroître les efforts scientifiques humains et à accélérer les découvertes.

En quelques minutes, l’IA a maîtrisé de manière autonome les réactions chimiques lauréates du prix Nobel et a développé pour elles un processus de laboratoire réussi, réalisant cet exploit dès sa première tentative.

Gabe Gomes, chimiste et ingénieur chimiste à l'Université Carnegie Mellon, a dirigé l'équipe de recherche qui a développé et testé ce système d'IA, nommée Coscientist.

Réactions lauréates du prix Nobel et intégration de l’IA

Coscientist a exécuté avec succès des réactions complexes de chimie organique, en particulier des couplages croisés catalysés par le palladium, qui ont joué un rôle important dans le développement pharmaceutique et d'autres industries. Ces réactions ont été récompensées par le prix Nobel de chimie 2010. Publiées dans Nature, les capacités de Coscientist démontrent le potentiel de l'IA pour améliorer le rythme et la qualité des découvertes scientifiques et la fiabilité expérimentale. L'équipe de recherche, comprenant les doctorants Daniil Boiko et Robert MacKnight, a reçu le soutien des centres de la National Science Foundation des États-Unis à l'Université Northwestern et à l'Université de Notre Dame.

La représentation conceptuelle d'un artiste de la recherche chimique menée par l'IA, dirigée par Gabe Gomes et soutenue par la National Science Foundation des États-Unis, est présentée. Crédit : Fondation nationale américaine pour la science

David Berkowitz, directeur de la division chimie de la NSF, a commenté le système, soulignant son efficacité et ses applications scientifiques pratiques.

La création du coscientifique

Coscientist comprend de grands modèles de langage, capables d'analyser de vastes données, y compris des documents textuels. L'équipe a testé divers grands modèles de langage, notamment GPT-4 et d'autres versions d'OpenAI, ainsi que différents modules logiciels.

Le logiciel a permis à Coscientist d'effectuer des tâches typiques de recherche en chimie, telles que la recherche de données, la conception expérimentale et l'analyse des résultats. Le système s'est avéré particulièrement efficace pour planifier des procédures chimiques pour des substances telles que l'aspirine et l'ibuprofène.

Boiko a décrit la capacité de « raisonnement chimique » de Coscientist, en utilisant des données chimiques lisibles par machine pour affiner les plans expérimentaux.

D'autres tests impliquaient des modules de recherche de documents techniques et de contrôle des équipements robotiques de laboratoire, essentiels pour traduire les plans théoriques en expériences pratiques.

Introduction de la robotique dans les expériences

L'intégration de Coscientist avec un équipement de chimie robotique a marqué une nouvelle étape dans les expériences de laboratoire basées sur l'IA. Initialement, des tâches simples étaient assignées à l’IA, comme faire fonctionner un robot de manipulation de liquides. Peu à peu, des équipements plus complexes ont été introduits, notamment des spectrophotomètres d'Emerald Cloud Lab.

Le dernier défi du Coscientist était d'exécuter les réactions de Suzuki et Sonogashira. L’IA a d’abord étudié ces réactions sur Wikipédia et d’autres sources, puis a conçu une procédure pour les réactions et corrigé ses propres erreurs dans les codes de contrôle robotique.

Grand pouvoir, grande responsabilité

Reconnaissant le pouvoir et les risques potentiels de l’IA, Gomes a souligné l’importance d’un déploiement responsable de l’IA et d’une élaboration de politiques éclairées pour prévenir les abus. Son implication dans les conseils du gouvernement américain sur la sûreté et la sécurité de l’IA reflète cet engagement.

Accélérer la découverte, démocratiser la science

La vision de Gomes pour les systèmes d'IA comme Coscientist est de combler le fossé entre le vaste potentiel de la nature et la disponibilité limitée de scientifiques qualifiés. En aidant à la recherche, l’IA peut démocratiser l’accès aux ressources et aux connaissances scientifiques, accélérant ainsi le processus scientifique et pouvant conduire à des découvertes révolutionnaires.

Pour plus de détails sur cette étude, reportez-vous à l’article de Carnegie Mellon AI Coscientist.

Référence : « Capacités de recherche scientifique autonomes des grands modèles de langage » par Daniil A. Boiko, Robert MacKnight, Ben Kline et Gabe Gomes, 20 décembre 2023, Nature.
DOI : 10.1038/s41586-023-06792-0

Foire aux questions (FAQ) sur la recherche en chimie assistée par l'IA

Qu’est-ce que Coscientist et qui l’a développé ?

Coscientist est un système d'IA développé par l'Université Carnegie Mellon. Il a maîtrisé et exécuté de manière autonome des réactions chimiques complexes qui ont remporté des prix Nobel, démontrant des progrès significatifs dans la recherche scientifique assistée par l’IA et la précision expérimentale.

Quelles sont les principales capacités de Coscientist ?

Les principales capacités de Coscientist incluent la planification et l'exécution autonome d'expériences chimiques réelles, en particulier de réactions chimiques lauréates du prix Nobel. Cela démontre le potentiel d’aider les scientifiques à faire des découvertes plus rapides et plus nombreuses.

Que sont les couplages croisés catalysés au palladium et pourquoi sont-ils importants ?

Les couplages croisés catalysés par le palladium sont des réactions complexes en chimie organique qui ont valu à leurs inventeurs humains le prix Nobel de chimie 2010. Ces réactions sont cruciales dans le développement pharmaceutique et dans d’autres industries traitant de molécules à base de carbone.

Qui a dirigé l’équipe de recherche du Coscientist et quelle était sa vision ?

L'équipe de recherche de Coscientist était dirigée par Gabe Gomes, chimiste et ingénieur chimiste à l'Université Carnegie Mellon. Leur vision était d’accélérer le rythme et le nombre de découvertes scientifiques utilisant l’IA et d’améliorer la réplicabilité et la fiabilité des résultats expérimentaux.

Comment Coscientist s’intègre-t-il à la robotique de laboratoire ?

Coscientist s'intègre à la robotique de laboratoire pour réaliser des expériences. Il contrôle les équipements chimiques robotiques, marquant une avancée majeure dans les expériences de laboratoire basées sur l'IA et démontrant l'application pratique du système dans la recherche scientifique.

Quelle est l’importance du succès de Coscientist dans la communauté scientifique ?

Le succès de Coscientist représente une avancée majeure dans le domaine de la recherche scientifique assistée par l'IA. Il met en évidence le potentiel des systèmes d’IA pour accélérer la découverte scientifique, démocratiser la science et améliorer la précision expérimentale dans divers domaines scientifiques.

En savoir plus sur la recherche en chimie assistée par l'IA

  • L'université de Carnegie Mellon
  • Prix Nobel de chimie
  • L'IA dans la recherche scientifique
  • La robotique dans les laboratoires
  • Réactions de chimie organique
  • Grands modèles de langage en science

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5 commentaires

Kévin T. décembre 29, 2023 - 11:39 am

Je n'ai pas vu cela venir de Carnegie Mellon, j'ai toujours pensé qu'ils parlaient davantage de robotique, mais ce truc de chimie est au niveau supérieur. Je me demande comment cela affectera l’avenir de la science…

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Sarah K. décembre 29, 2023 - 3:31 pm

ça m'inquiète un peu, tu ne penses pas que nous comptons trop sur l'IA ? où est la touche humaine dans tout ça ? quand même, je dois l'admettre, c'est assez impressionnant.

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Linda S décembre 29, 2023 - 11:33 pm

vraiment cool de lire sur l'IA en chimie, ce n'est pas tous les jours qu'on voit des machines faire des trucs gagnants du prix Nobel ! mais est-ce vraiment précis ? j'espère qu'il y a plus de recherches à ce sujet.

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Gary87 décembre 30, 2023 - 1:18 am

je dois dire que c'est une avancée sérieuse, bravo à Carnegie Mellon et à son équipe. L’IA comme Coscientist pourrait totalement révolutionner la façon dont nous pratiquons la science, ce qui entraînera des temps passionnants à venir !

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Mike Johnson décembre 30, 2023 - 2:35 am

wow c'est une énorme nouvelle ! L'IA change vraiment la donne dans le domaine scientifique, en particulier avec des projets comme Coscientist. Je ne peux pas croire qu'il fasse un travail de niveau Nobel, c'est tout simplement époustouflant.

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