AI muudab viisi, kuidas me keemiat teeme: GPT-3 test

L 'Tehisintellekt sellest on saamas teadusuuringute põhivahend keemia: molekulide kujundamise või nende omaduste ennustamise võib usaldada spetsiaalselt koolitatud keelemudelitele ja masinõpe see on juba leidnud oma koha keemialaborites.

Mida teadlased avastasid Lausanne'i föderaalne polütehnikumaga võib keemiauuringuid täielikult muuta: GPT-3, see oli äsja teemal "Nature Machine Intelligence" avaldatud uuringu esimene pealkiri, see võiks olla "kõik, mida vajate keemiliseks uurimiseks piiratud andmekogumitest".

Kuigi ma enamikku neist ei tea keemiline kirjandus, GPT-3 versioon, mille meeskond täiustas aadressil Berend Smith on tõestanud, et suudab konkureerida traditsiooniliste ja kallite tehnikatega automaatne õppimine, mis on teerajajaks täiesti uuele keemiakäsitlusele, mis võib igaveseks muuta uurimistööd.

Generatiivne AI: "Need on töökohad, mida tänu minule enam ei eksisteeri"
Rohelise keemia Püha Graal: toksilisusevabad fluorokemikaalid
Itaaliasse saabub inimese kombel kirjutav algoritm GPT-3

Keemia sõnades: GPT-3 AI test

L 'Tehisintellekt on juba mõnda aega sisenenud keemiauuringutesse:automaatne õppimine, on aastate jooksul kõrgelt hinnatud selle võime eest teha andmete põhjal otsuseid ja teha väga täpseid ennustusi, mida saab kasutada ka uute ravimite loomiseks.

Masinõpe nõuab aga suured andmemahud teha usaldusväärseid ennustusi, mis keemias pole nii ilmne: sageli ei piisa olemasolevatest andmetest algoritmide praktiseerimiseks, seega sõltub "märgistatud" või juhendatud masinõppe tõhusus tõsised piirangud.

Seega mõned teadlasedEPFL nad mõtlesid testige GPT-3 potentsiaali, kuulsate põhjas ChatGPT rakendus"Asjaolu, et vundamendimudelid võisid täita ülesandeid, mille jaoks nad ei olnud otseselt koolitatud”, lugesime äsja avaldatud uuringustLooduse masina intelligentsus"pani meid mõtlema, kas nad suudavad vastata ka teaduslikele küsimustele, millele meil vastust pole".

Kuna keemiauuringutes võib enamik probleeme olla sõnadega väljendatud, mõtlesid teadlased nende tohutute mudelite väljaõppele, et mõnele vastata "keemikute" küsimused mida on võimatu lahendada ilma keerulisi kasutamata simulatsioonid ja katsed (näiteks: "Kui ma asendan metalli oma metallorgaanilises raamistikus, kas see on vees stabiilne?").

Tehisintellekt ja hologrammid: tervishoiu uus piir
Tehisintellektiga integreeritud "holotransport" teeb oma debüüdi
SwissGPT: Šveitsi AI, mis muudab ettevõtte turvalisuse revolutsiooniliseks

Keemia: täiustatud GPT-3 võimatute vastuste jaoks

Vastupidiselt esialgsele skeptitsismile ei esita EPFL-i teadlaste väljatöötatud meetod otseselt küsimusi GPT-3 keemia kohta. “GPT-3 ei tunne enamikku keemiaalast kirjandust, nii et kui esitame ChatGPT-le keemilise küsimuse, piirduvad vastused üldiselt Vikipeediast leitavaga.“, Selgitab ta Kevin Maik Jablonka, uuringu juhtiv autor.

"Selle asemel"selgitab Jablonka, "abbiamo optimeeritud GPT-3 väikese andmestikuga teisendati küsimusteks ja vastusteks ning saime uue mudeli, mis suudab anda väga täpset keemilist teavet".

Niinimetatud peenhäälestuse käigus esitasid teadlased GPT-3-le kureeritud nimekirja Küsimused ja vastused"Näiteks suure entroopiaga sulamite puhul on oluline teada, kas sulam esineb ühes faasis või sellel on mitu faasi"Ta selgitab Berend Smith, EPFLi põhiteaduste kooli keemiatehnika professor.

Smit selgitab, et selline probleem on tõlgitud küsimuste ja vastuste kureeritud loendiks, näiteks "D = ' Kas see on ühefaasiline? R= 'jah/ei'”.

"Kirjandusest leidsime mitu sulamit, mille vastus on teada, ja kasutasime neid andmeid GPT-3 väljatöötamiseks", jätkab Smit, "milleni me lõpuks jõudsime, on täiustatud AI mudel, mis on koolitatud sellele küsimusele vastama jah või ei".

Tehisintellekt ka uute ravimite väljatöötamiseks
Uute ravimite väljatöötamine, tänu keemiale täiustatud raamatukogud
Digitaalse humanismi poole: lunastusega revolutsiooni analüüs

Põhimudelid nagu GPT-3 teadlaste rutiinis

Suhteliselt väheste küsimuste ja vastustega koolitatud “täiustatud” mudel lahendati õigesti rohkem kui 95 protsenti probleemidest väga erinevatel keemilistel probleemidel, ületades sageli spetsiaalselt selle ülesande jaoks programmeeritud masinõppe mudeleid.

"Asi on selles, et see on sama lihtne kui kirjanduse otsimine"selgitab Smit, "mis aga töötab paljude keemiliste probleemidega". Lisaks on Kevin Maik Jablonka välja töötatud lähenemine erakordselt kiire ja erinevalt traditsioonilistest mudelitest ei nõua see mingeid erioskusi masinõpe.

Selle uuringu tagajärjed võivad olla määravad: võimalus sõnastada selliseid küsimusi nagu "Kui suur on selle [retseptiga] valmistatud [kemikaali] saagis?” ja saada a täpne vastus võib muuta viisi keemilised uuringud on planeeritud ja juhitud.

Nagu uuringus öeldakse, "põhimudeli, nagu GPT-3, küsitlemise võimalus võib muutuda rutiinseks meetodiks uurimisprojekti alustamiseks, mis kasutab ära nendes põhimudelites kodeeritud kollektiivseid teadmisi, või ennustavate tegevuste lähtealuse loomiseks.e ”.

"See muudab viisi, kuidas me keemiat teeme”, kommenteerib professor Smit otsekoheselt.

Vesi, rohi ja inimkond: tehisintellekti kognitiivsed piirid
Tehisintellekt aitab meil ookeanid plastikust puhastada
Keemia suur 100 ja maailmamajanduse väljakutsed

GPT-3 on "lihtsalt" tööriist: uuringud jätkuvad

Uuringu tulemused tõstatavad mittesekundaarse küsimuse: kuidas on võimalik, et a loomuliku keele mudel, ilma erilise keemiaalase väljaõppeta, võib olla täpsemad kui spetsiaalselt programmeeritud mudelid?

"Meie teadmiste põhjal", loeme ajalehest, "Sellele küsimusele ei ole ranget vastust".

Asjaolu, et väga paljulubavaid tulemusi saadakse isegi täiesti hüpoteetiliste keemiliste esituste abil, näitab, et need põhimudelid on "sobib väga hästi mis tahes tekstist korrelatsioonide väljavõtmiseks”.

Ma otsimine on just alanud. Nagu teadlased selgitavad, tuvastab GPT-3 korrelatsioonid, mida saab prognooside tegemiseks edukalt ära kasutada. ei tähenda, et korrelatsioonid on alati olulised või seotud põhjus-tagajärg seostega.

Praegu järeldavad teadlased, et GPT-3 "see on lihtsalt tööriist, mis võimaldab tõhusamalt kasutada teadlaste aastate jooksul kogutud teadmisi".

Ja veelkord: "Järgmine samm on GPT-3 kasutamine nende korrelatsioonide tuvastamiseks ja lõpuks sügavama arusaamise saamiseks".

Siit saate teada, kuidas AI muudab ostukäitumise revolutsiooniliseks
Otsingumootorite areng: AI mõju, Google'i roll
Nii on AI-põhistel süsteemidel varjatud moraalsed väärtused ...