Systém s názvom Coscientist si vyhľadáva informácie, navrhuje experimenty a sám ich v laboratóriu aj vykonáva.
Umelá inteligencia bude v budúcnosti bežným laboratórnym partnerom. Zdroj: iStockphoto.com
Svet prírody okolo nás je vo svojej veľkosti a zložitosti takmer nekonečný, a tak vedci majú stále čo objavovať. V posledných rokoch si vo výskume našla miesto aj umelá inteligencia (AI). Tá môže premýšľať nepretržite, precízne testovať a opätovne kontrolovať svoje experimentálne zistenia.
Výskumníkom z americkej Carnegieho-Mellonovej univerzity sa podarilo vytvoriť jedinečný systém s názvom Coscientist, ktorý je založený na umelej inteligencii. Systém dokáže navrhnúť experimentálny plán a potom ho samostatne za pomoci automatických robotov v laboratóriu uskutočniť.
Uvedomil si vlastnú chybu pri programovaní
„Je to vôbec po prvý raz, čo neorganická inteligencia naplánovala, navrhla a vykonala komplexné reakcie, ktoré vymysleli ľudia,“ uviedol Gabe Gomes, chemik a chemický inžinier, ktorý viedol tím výskumníkov. Umelá inteligencia dokáže vytvárať zlúčeniny, ako je paracetamol a aspirín, a sama ich vyrobiť v laboratóriu pomocou robotického zariadenia. Výskumníci tak pozorovali, že Coscientist prejavuje „chemické uvažovanie“.
Najzložitejšie reakcie, ktoré sa mu podarili vykonať, sú v oblasti organickej chémie a sú známe ako paládiová katalýza párov molekúl. Tím požiadal Coscientist, aby vykonal reakciu nazývanú Suzukiova reakcia, ktorá vytvára väzby medzi uhlíkmi a je dôležitá pri objavovaní liekov.
Stroj najprv urobil chybu pri programovaní, neskôr si ju však sám uvedomil a opravil. Obstál teda aj v tomto teste. Za paládiovú katalýzu krížového spájania v organickej syntéze si Richard Heck, Ei-iči Negiši a Akira Suzuki vyslúžili v roku 2010 Nobelovu cenu.
Cloudové laboratórium Carnegieho-Mellonovej univerzity je diaľkovo ovládané, automatizované laboratórium. Zdroj: Carnegie Mellon University
Informácie si vie dohľadať a efektívne použiť
Systém Coscientist používa veľké jazykové modely (LLM) vrátane OpenAI GPT-4 na vykonanie celého rozsahu experimentálneho procesu s jednoduchou výzvou v programovacom jazyku Python. Najnovšie výkonné LLM jej slúžia ako prehľad chemickej literatúry, vďaka ktorej systém dokáže navrhnúť chemické reakcie. Umelá inteligencia si na internete prečíta návody na použitie a podľa dostupných informácií sa rozhodne, ktoré chemikálie a látky použije.
Coscientist používa aj LLM Claude, ktorý vyvinula firma AI Anthropic v San Franciscu v Kalifornii a jeden s názvom Falcon-40B-Instruct, ktorý vytvoril Inštitút technologických inovácií v Abú Zabí.
Jedna z hlavných častí – Planner – je poháňaná GPT-4. Slúži ako prostredník medzi človekom a zvyšnými modulmi, uvádzajú autori v štúdii, ktorú publikovali vo vedeckom časopise Nature.
Pozrite si
Prístupný pre všetkých
„Okrem úloh chemickej syntézy, ktoré systém zvládol na jednotku, Gomes a jeho tím úspešne syntetizovali akéhosi hyperefektívneho laboratórneho partnera,“ vysvetlil riaditeľ chemického oddelenia Národnej vedeckej nadácie David Berkowitz. Tím by chcel sprístupniť systém Coscientist pre všetkých vedcov, aby ho mohli používať na diaľku cez internet.
Nástroje ako Coscientist sa pravdepodobne stanú bežnejšími a postupne sa budú dostávať do každodennej praxe. „Skutočne vidím budúcnosť, v ktorej bude automatizačný hardvér vybavený týmito asistentmi umelej inteligencie. Samoriadiace laboratóriá sú budúcnosťou a nástroje umelej inteligencie budú zahrnuté v celom cykle automatizácie od návrhu cez výrobu až po testovanie.
(JM)
