Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
The Daily Capital Hub Ru

Конец алхимии: Как ученые заставили ИИ подчиняться законам физики и предсказывать будущее химии

Представьте, что вы просите нейросеть написать рецепт сложного блюда. Она изучает тысячи поваренных книг, но вместо точного следования инструкциям начинает сама придумывать, что в кастрюлю можно добавить щепотку золота или что соль можно просто проигнорировать. Примерно так же работали большие языковые модели (LLM), like ChatGPT, в химии. Они анализировали огромные массивы данных о реакциях, но часто в своих предсказаниях нарушали закон сохранения массы — краеугольный камень всей науки. Проще говоря, у них в уравнениях могли появиться «лишние» атомы или куда-то бесследно пропасть уже существующие. «Это похоже на алхимию», — именно так охарактеризовал эту проблему один из авторов исследования. И это было главным препятствием на пути к надежным открытиям. Как же решили проблему? Команда из MIT пошла не самым очевидным, но гениальным путём. Вместо того чтобы полагаться на статистические шаблоны, они вернулись к основам — к методу матрицы связей и электронов, предложенному ещё в 1970-х. Е
  • Что бы вы сказали, если бы повар во время готовки мог по желанию создавать новые ингредиенты из воздуха или заставлять существующие бесследно исчезать? Именно так и «готовил» свои прогнозы искусственный интеллект в химии, пока группа учёных из MIT не положила конец этой цифровой алхимии. Они научили ИИ строгой дисциплине — соблюдать фундаментальные законы нашего мира.

Так раньше видел химические реакции ИИ: он мог «забыть» про атом или, наоборот, создать его из ничего, нарушая главный закон природы
Так раньше видел химические реакции ИИ: он мог «забыть» про атом или, наоборот, создать его из ничего, нарушая главный закон природы

Представьте, что вы просите нейросеть написать рецепт сложного блюда. Она изучает тысячи поваренных книг, но вместо точного следования инструкциям начинает сама придумывать, что в кастрюлю можно добавить щепотку золота или что соль можно просто проигнорировать. Примерно так же работали большие языковые модели (LLM), like ChatGPT, в химии. Они анализировали огромные массивы данных о реакциях, но часто в своих предсказаниях нарушали закон сохранения массыкраеугольный камень всей науки. Проще говоря, у них в уравнениях могли появиться «лишние» атомы или куда-то бесследно пропасть уже существующие.

«Это похоже на алхимию», — именно так охарактеризовал эту проблему один из авторов исследования. И это было главным препятствием на пути к надежным открытиям.

Решение нашли в прошлом: метод 70-х годов позволяет отслеживать каждую частицу, как бухгалтерская книга учитывает каждую копейку
Решение нашли в прошлом: метод 70-х годов позволяет отслеживать каждую частицу, как бухгалтерская книга учитывает каждую копейку

Как же решили проблему? Команда из MIT пошла не самым очевидным, но гениальным путём. Вместо того чтобы полагаться на статистические шаблоны, они вернулись к основам — к методу матрицы связей и электронов, предложенному ещё в 1970-х. Если объяснять просто, то этот подход заставляет ИИ вести скрупулёзный учёт каждому атому и каждому электрону, как самый дотошный бухгалтер ведёт учёт денег. Ни одна частица не может быть потеряна или создана из ничего — только преобразована. Это и есть соблюдение физических законов.

На основе этого метода они создали модель FlowER (Flow of Electrons and Reactions — поток электронов и реакций). Обучали её на гигантской базе данных американского патентного ведомства, содержащей более миллиона химических реакций. Результат? Система не только перестала «жульничать», но и по точности предсказаний сравнялась или даже превзошла существующие аналоги.

Такие открытия станут возможны быстрее благодаря FlowER. Модель уже сейчас помогает учёным оценивать правдоподобность реакций
Такие открытия станут возможны быстрее благодаря FlowER. Модель уже сейчас помогает учёным оценивать правдоподобность реакций

Что это даёт лично вам? За всеми этими сложными терминами скрывается будущее, которое наступит быстрее. Более точные прогнозы химических реакций — это:

  • Новые лекарства: Ускоренная разработка препаратов, в том числе и от ранее неизлечимых болезней.
  • Новые материалы: Создание более эффективных аккумуляторов, более прочных сплавов и умных полимеров.
  • «Зелёная» химия: Разработка экологичных производственных процессов с минимальными отходами.

Проект является полностью открытым — его код и данные выложены в свободный доступ на GitHub. Это признак настоящей науки, нацеленной на развитие, а не на сиюминутную прибыль.

P.S. Кстати, новость о китайском роботе с искусственной маткой, упомянутая в исходном материале, — это прекрасный пример того, как ИИ может ошибаться или создавать фейки. Подробности можно прочитать в оригинальной новости [нажмите здесь].

P.S. подпишитесь на мой телеграмм канал и читайте свежие новости на тему экономики, ИИ, технологий и об известнейших компаниях таких как Ubisoft, Microsoft, Apple, короче много всего интересного можно почитать, и самые крутые новости публикую с разбором на Дзен канал. Ссылка на телеграмм

#ии #искусственныйинтеллект #наука #химия #MIT #открытие #технологии #медицина #фармацевтика #будущее #инновации