Автоматизация научных открытий: учёный из Университета Карнеги-Меллона преобразует лабораторную работу

к Клаус Мюллер
0 комментарий
AI-driven Chemistry

Автоматизация научных открытий: ИИ-ученый Карнеги-Меллона революционизирует лабораторную работу

Инновационная система искусственного интеллекта Университета Карнеги-Меллон, известная как Coscientist, открыла новую эру научных исследований, автономно проводя химические эксперименты. Используя возможности больших языковых моделей и автоматизируя экспериментальный процесс, Coscientist не только значительно повысила эффективность, но и сделала научные исследования более доступными, уделяя при этом приоритетное внимание безопасности и этическим нормам. Это достижение представляет собой монументальную веху в сфере научных исследований с использованием искусственного интеллекта.

Совершив выдающийся подвиг, Coscientist, неорганическая интеллектуальная система, успешно организовала сложные химические реакции, некоторые из которых были удостоены Нобелевской премии. Это достижение задокументировано в выпуске уважаемого журнала Nature от 21 декабря. Это первый случай, когда объект искусственного интеллекта концептуализировал, спланировал и провел химический эксперимент.

Исследовательская группа Карнеги-Меллона предвидит будущее, в котором системы интеллектуальных агентов для автономных научных экспериментов принесут глубокие открытия, непредвиденные методы лечения и создание новых материалов. Хотя конкретные результаты этих открытий остаются неопределенными, совместная работа людей и машин обещает изменить ландшафт научных исследований.

Учёный: слияние искусственного интеллекта и химии

Coscientist, разработанный доцентом кафедры химии и химической инженерии Гейбом Гомесом вместе с докторантами Даниилом Бойко и Робертом Макнайтом, использует большие языковые модели, в том числе GPT-4 от OpenAI и Claude от Anthropic, чтобы упростить весь экспериментальный процесс с помощью подсказок на естественном языке.

Например, учёный может просто поручить кос-ученому идентифицировать соединение с определёнными свойствами. Затем система просматривает онлайн-ресурсы, хранилища данных и соответствующую документацию, синтезирует информацию и разрабатывает план эксперимента. Этот план впоследствии выполняется автоматизированными инструментами. По сути, Coscientist дает исследователям возможность разрабатывать и проводить эксперименты с поразительной скоростью, точностью и эффективностью, превосходя возможности отдельных исследователей-людей.

Дэвид Берковиц, директор химического отдела Национального научного фонда (NSF), высоко оценил возможности системы, подчеркнув ее способность выступать в качестве чрезвычайно эффективного лабораторного партнера. Coscientist не только объединяет разрозненные элементы, но и оказывается бесценным для подлинных научных целей, демонстрируя свою многогранную полезность.

В своей публикации в журнале Nature исследовательская группа продемонстрировала способность Coscientist планировать химический синтез известных соединений, ориентироваться в документации по оборудованию, взаимодействовать с автоматизированными облачными лабораториями, управлять оборудованием для обработки жидкостей, выполнять сложные научные задачи, охватывающие несколько аппаратных модулей и источников данных, а также решать задачи оптимизации. проблемы путем анализа ранее собранных данных.

Расширение доступа к передовым научным исследованиям

Гейб Гомес подчеркивает, что интеграция больших языковых моделей облегчает доступ к автоматизированным лабораториям, устраняя один из главных барьеров — навыки программирования. Предоставление ученым возможности взаимодействовать с автоматизированными платформами с использованием естественного языка обещает демократизировать науку, расширяя ее доступ к академическим исследователям, которые могут не иметь доступа к передовой исследовательской инфраструктуре, обычно имеющейся в элитных учреждениях.

Сотрудничество и будущие усилия

Сотрудничество Карнеги-Меллона с Emerald Cloud Lab (ECL), основанной выпускником Карнеги-Меллона Беном Клайном, демонстрирует эффективность Coscientist в проведении экспериментов в автоматизированных роботизированных лабораториях. Эта новаторская работа не только подчеркивает потенциал беспилотных экспериментов, но и представляет инновационные методы обмена результатами исследований с более широким научным сообществом с помощью технологий облачных лабораторий.

В начале 2024 года Карнеги-Меллон в партнерстве с ECL откроет первую университетскую облачную лабораторию, предоставляющую исследователям доступ к более чем 200 единицам научного оборудования. Гейб Гомес планирует и дальше развивать технологии, изложенные в статье Nature, для использования в облачной лаборатории Карнеги-Меллон и других беспилотных лабораториях в будущем.

Повышение прослеживаемости и воспроизводимости исследований

Coscientist обеспечивает повышенный уровень прозрачности научных экспериментов, тщательно документируя каждый этап исследовательского процесса. Эта приверженность прослеживаемости и воспроизводимости гарантирует, что исследовательскую работу можно легко проверить и воспроизвести, увеличивая ее влияние в научном сообществе.

Решение проблем безопасности и этики

Проблемы безопасности имеют первостепенное значение в сфере научных экспериментов с использованием искусственного интеллекта, и команда Гейба Гомеса предприняла активные шаги для снижения потенциальных опасностей. Они тщательно изучили уязвимость системы перед принуждением к производству опасных химикатов или контролируемых веществ.

Признавая огромный потенциал науки, основанной на искусственном интеллекте, исследователи подчеркивают важность этического и ответственного использования этих мощных инструментов. Поступая таким образом, они намерены использовать возможности больших языковых моделей для продвижения научных исследований, одновременно сводя к минимуму риски, связанные с их неправильным использованием.

Ссылка: «Возможности автономных научных исследований больших языковых моделей», опубликованная в журнале Nature 20 декабря 2023 г. (DOI: 10.1038/s41586-023-06792-0).

Это исследование получило поддержку со стороны Университета Карнеги-Меллон, его Меллонского научного колледжа, Инженерного колледжа и факультетов химии и химической инженерии. Аспирантура Даниила Бойко была поддержана Центром химиоферментного синтеза Национального научного фонда (NSF) (2221346), а аспирантура Роберта Макнайта получила поддержку Центра компьютерного синтеза NSF (2202693).

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о химии, управляемой искусственным интеллектом

Что такое Coscientist и чем он занимается?

Coscientist — это система искусственного интеллекта, разработанная Университетом Карнеги-Меллон, которая автономно проводит сложные химические эксперименты. Он использует большие языковые модели для оптимизации экспериментального процесса, делая научные исследования более эффективными и доступными.

Что делает достижения Coscientist новаторскими?

Coscientist — первая неорганическая интеллектуальная система, предназначенная для проектирования, планирования и проведения химических экспериментов, что знаменует собой важную веху в научных исследованиях, основанных на искусственном интеллекте.

Как работает Коссайентист?

Исследователи могут общаться с Coscientist, используя подсказки на естественном языке. Он просматривает онлайн-ресурсы, синтезирует информацию и разрабатывает экспериментальные планы, которые выполняются автоматизированными инструментами. Такой подход ускоряет исследования и повышает точность.

Каковы преимущества использования Coscientist?

Coscientist не только ускоряет исследования, но и демократизирует доступ к передовым научным исследованиям, делая их доступными для более широкого круга исследователей. Это повышает отслеживаемость и воспроизводимость исследований, обеспечивая прозрачность.

Каково будущее научных исследований с использованием искусственного интеллекта и таких систем, как Coscientist?

Интеграция искусственного интеллекта и автоматизации в научные исследования открывает огромные перспективы для быстрого прогресса в химии и других областях. Он также подчеркивает важность этичного и ответственного использования инструментов ИИ в исследованиях.

Существует ли какой-либо риск, связанный с использованием Coscientist?

Безопасность является первостепенной задачей, и исследовательская группа Coscientist приняла меры по снижению потенциальных опасностей, гарантируя ответственное использование ИИ в научных экспериментах.

Подробнее о химии, управляемой искусственным интеллектом

Вам также может понравиться

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский