نجح العلماء في دمج أحدث أدوات الذكاء الاصطناعي (مثل GPT-4) مع الأتمتة لتطوير "أنظمة" قادرة على تصميم وتخطيط وتنفيذ تجارب كيميائية معقدة بشكل مستقل. "Coscientist" و"ChemCrow" هما نظامان قائمان على الذكاء الاصطناعي تم تطويرهما مؤخرًا ويعرضان قدرات ناشئة. مدعومًا بـ GPT-4 (أحدث إصدار من الذكاء الاصطناعي التوليدي لـ OpenAI)، أظهر Coscientist قدرات تفكير متقدمة وقدرات تصميم تجريبي. قام ChemCrow بأتمتة مجموعة من المهام بشكل فعال وقام باكتشاف وتركيب العوامل الكيميائية. يقدم "Coscientist" و"ChemCrow" طريقة جديدة لإجراء الأبحاث بشكل تآزري بالشراكة مع الآلات ويمكن أن يكونا مفيدين في تنفيذ المهام التجريبية في المختبرات الآلية الآلية.
توليدي AI يتعلق بإنشاء أو إنشاء محتويات جديدة بواسطة أ الكمبيوتر برنامج. تُعد خدمة ترجمة Google التي ظهرت إلى حيز الوجود قبل 17 عامًا في عام 2007 مثالاً على الترجمة التوليدية الذكاء الاصطناعي (AI). يقوم بإنشاء ترجمات (إخراج) من لغة معينة (إدخال). افتحهو شات جي بي تي ، مايكروسوفت مساعد طيارجوجل الشاعر، ميتا (فيسبوك سابقًا). اللاما نوع من الجمال ، إيلون ماسك جروك الخ هي بعض من المهم AI الأدوات المتوفرة حاليا.
أصبح ChatGPT، الذي تم إطلاقه العام الماضي في 30 نوفمبر 2022، يتمتع بشعبية كبيرة. يقال إنه اكتسب مليون مستخدم في غضون 1 أيام و 5 مليون مستخدم شهريًا في غضون شهرين. يعتمد ChatGPT على نموذج اللغة الكبير (LLM). المبدأ الرئيسي هو لغة النمذجة، أي تدريب النموذج مسبقًا على البيانات بحيث يتنبأ النموذج بما سيأتي بعد ذلك في الجمل عند المطالبة بذلك. وبالتالي فإن نموذج اللغة (LM) يقوم بتنبؤ احتمالي للكلمة التالية في لغة طبيعية بالنظر إلى الكلمة (الكلمات) السابقة. عندما يعتمد على الشبكة العصبية، يطلق عليه "نموذج لغة الشبكة العصبية" وفي هذه الحالة تتم معالجة البيانات بطريقة تشبه ما يحدث في الدماغ البشري. نموذج اللغة الكبير (LLM) هو نموذج واسع النطاق يمكنه تنفيذ مجموعة متنوعة من مهام معالجة اللغة الطبيعية لفهم اللغة وتوليدها للأغراض العامة. المحول هو بنية الشبكة العصبية المستخدمة لبناء ChatGPT. الاسم "GPT" هو اختصار لعبارة "Generative Pre-trained Transformer". OpenAI يستخدم نماذج اللغة الكبيرة القائمة على المحولات.
GPT-4تم إصدار الإصدار الرابع من ChatGPT في 13 مارس 2023. وعلى عكس الإصدارات السابقة التي تقبل إدخالات النص فقط، يقبل GPT-4 كلاً من إدخالات الصور والنصوص (وبالتالي لا يتم استخدام البادئة Chat للإصدار الرابع). إنه نموذج متعدد الوسائط كبير. جي بي تي-4 توربو, تم إطلاقه في 06 نوفمبر 2023، وهو نسخة محسنة وأكثر قوة من GPT-4.
عالم يتكون من خمس وحدات تفاعلية: المخطط، وباحث الويب، وتنفيذ التعليمات البرمجية، والتوثيق، والأتمتة. تتبادل هذه الوحدات الرسائل مع بعضها البعض للبحث في الويب والوثائق وتنفيذ التعليمات البرمجية وأداء التجارب. يتم التفاعل من خلال أربعة أوامر – "GOOGLE" و"PYTHON" و"DOCUMENTATION" و"EXPERIMENT".
وحدة المخطط هي الوحدة الرئيسية. يتم تشغيله بواسطة GPT-4 ومكلف بالتخطيط. استنادًا إلى مطالبة نصية بسيطة من المستخدم، يصدر المخطط الأوامر اللازمة للوحدات الأخرى لجمع المعرفة. يتم استدعاء وحدة باحث الويب والتي تعد أيضًا LLM بواسطة أمر GOOGLE للبحث في الإنترنت والإجراءات الفرعية ذات الصلة من أجل التخطيط الفعال. تقوم وحدة تنفيذ التعليمات البرمجية بتنفيذ التعليمات البرمجية من خلال أمر PYTHON. هذه الوحدة لا تستخدم أي LLM. تعمل وحدة التوثيق من خلال أمر التوثيق لاسترداد وتلخيص الوثائق الضرورية. وبناءً على ذلك، تستدعي وحدة المخطط أمر التجربة إلى وحدة التشغيل الآلي لأداء التجارب.
على المطالبة المناسبة، عالم مسكنات الألم المصنعة مثل الباراسيتامول والأسبرين عضوي جزيئات النيتروانيلين والفينول فثالين والعديد من الجزيئات الأخرى المعروفة بشكل صحيح. يمكن لوحدة المخطط تحسين التفاعلات للحصول على أفضل نتائج التفاعل.
وفي دراسة أخرى، وكيل الكيمياء LLM كيم كرو قام بتخطيط وتصنيع مادة طاردة للحشرات بشكل مستقل، وثلاثة محفزات عضوية، وتوجيه اكتشاف كروموفور جديد. كان ChemCrow فعالاً في أتمتة المهام الكيميائية المتنوعة.
الاثنان غيرعضويأنظمة الذكاء الاصطناعي, علماء الكون و كيم كرو عرض القدرات الناشئة للتخطيط المستقل وتنفيذ المهام الكيميائية لتخليق الجزيئات المعروفة واكتشاف جزيئات جديدة. لديهم قدرات متقدمة في التفكير وحل المشكلات والتصميم التجريبي التي يمكن أن تكون مفيدة في الأبحاث الكيميائية.
يمكن لغير الخبراء استخدام أنظمة وكيل الذكاء الاصطناعي هذه لتنفيذ المهام الروتينية في الكيمياء وبالتالي تقليل التكلفة والجهود. لديهم أيضًا القدرة على تسريع اكتشاف جزيئات جديدة
***
المراجع:
- بويكو، د.أ.، ول 2023. البحوث الكيميائية المستقلة مع نماذج لغوية كبيرة. الطبيعة 624، 570-578. تم النشر: 20 ديسمبر 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0
- أخبار جامعة كارنيجي ميلون 2023 - عالم كوني ذكي اصطناعيًا مصممًا من جامعة كارنيجي ميلون يعمل على أتمتة الاكتشافات العلمية. تم النشر في 20 ديسمبر 2023. متاح على https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery
- نخالة صباحا، وآخرون 2023. ChemCrow: تعزيز نماذج اللغات الكبيرة بأدوات كيميائية. أرخايف:2304.05376v5. معرف الهوية الرقمي: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376
***
محاضرات تمهيدية في الذكاء الاصطناعي:
***
