Yapay Zeka Odaklı Kimyasal Sentezde Yeni Sınır...

ChemCrow, gelişmiş yapay zekayı özel araçlarla entegre ederek etkili sentez planlama ve yürütme olanağı sağlayarak kimyasal araştırmalarda devrim yaratıyor.

EPFL'deki araştırmacılar tarafından geliştirilen bir yapay zeka olan ChemCrow, kimyasal araştırma görevlerini benzeri görülmemiş bir verimlilikle gerçekleştirmek için birden fazla uzman aracı entegre ediyor. Karmaşık süreçleri ve geniş inovasyon potansiyeliyle kimya, otomasyon için her zaman bir zorluk olmuştur. Geleneksel hesaplama araçları, gelişmiş yeteneklerine rağmen, karmaşıklıkları ve bunları çalıştırmak için gereken uzmanlık bilgisi nedeniyle sıklıkla yeterince kullanılmamaktadır.

 Kimyada Yapay Zeka Devrimi 

Şimdi, EPFL'deki Philippe Schwaller grubuyla birlikte araştırmacılar, ustaca tasarlanmış 18 aracı birleştiren ve kimyasal araştırmalarda benzeri görülmemiş bir verimlilikle gezinmesine ve görevleri yerine getirmesine olanak tanıyan bir yapay zeka olan ChemCrow'u geliştirdi. "Neden bir karga olduğunu merak ediyorsundur?" Schwaller'a sorar. “Çünkü kargaların aletleri iyi kullandığı biliniyor.” ChemCrow, doktora öğrencileri Andres Bran ve Oliver Schilter (EPFL, NCCR Kataliz) tarafından, (FutureHouse ve Rochester Üniversitesi) Sam Cox ve Profesör Andrew White ile işbirliği içinde geliştirildi.

ChemCrow, kimyasal sentez görevlerini özerk bir şekilde gerçekleştirmek üzere araç entegrasyonu için LangChain tarafından geliştirilen GPT-4 gibi büyük bir dil modelini (LLM'ler) temel alır. Bilim adamları dil modelini, internet tabanlı bilgi erişimi için WebSearch, bilimsel literatür çıkarımı için LitSearch ve kimyasal analiz için çeşitli moleküler ve reaksiyon araçları dahil olmak üzere kimyada halihazırda kullanılan bir dizi özel yazılım aracıyla zenginleştirdiler.

ChemCrow'un Yetenekleri 

Araştırmacılar, ChemCrow'u bu araçlarla entegre ederek, böcek kovucu ve çeşitli organokatalizörler oluşturmak gibi kimyasal sentezleri özerk bir şekilde planlayıp yürütmesini ve hatta boya ve pigment endüstrileri için temel maddeler olan yeni kromoforların keşfedilmesine yardımcı olmasını sağladı. ChemCrow'u diğerlerinden ayıran şey, yapılandırılmış bir muhakeme sürecini kimyasal görevlere uyarlama ve uygulama yeteneğidir. Çalışmanın ilk araştırmacısı Andres Camilo Marulanda Bran şöyle açıklıyor: "Sistem, bir hesap makinesine ve veritabanlarına erişimi olan, yalnızca uzmanın verimliliğini artırmakla kalmayıp aynı zamanda onları daha gerçeklere dayalı hale getiren ChemCrow örneğinde halüsinasyonları azaltan bir insan uzmana benziyor." yazar.

Pratik uygulamalar 

ChemCrow kullanıcıdan bir bilgi alır, görevin nasıl çözüleceğini önceden planlar, ilgili araçları seçer ve her adımın sonucuna/sonuçlarına göre stratejisini yinelemeli olarak geliştirir. Bu metodik yaklaşım, ChemCrow'un yalnızca teoriye dayalı olarak çalışmasını değil aynı zamanda laboratuvar ortamlarıyla gerçek dünya etkileşimi için pratik uygulamaya da dayanmasını sağlar. ChemCrow, karmaşık kimyasal bilgi ve süreçlere erişimi demokratikleştirerek uzman olmayanların giriş engelini azaltırken deneyimli kimyagerlerin kullanabileceği araç kitini de genişletiyor. Bu, farmasötik, malzeme bilimi ve ötesindeki araştırma ve geliştirmeyi hızlandırarak süreci daha verimli ve güvenli hale getirebilir.