Новая вычислительная платформа под названием MOSAIC, использующая коллективный интеллект для химического синтеза с помощью ИИ, достигла 71% успеха в экспериментальной проверке, реализовав более 35 новых соединений в различных областях. Исследование, опубликованное в Nature, подробно описывает, как MOSAIC (Multiple Optimized Specialists for AI-assisted Chemical Prediction – Множество оптимизированных специалистов для химического прогнозирования с помощью ИИ) использует архитектуру Llama-3.1-8B-instruct для обучения 2498 специализированных химических экспертов в пределах кластеризованных пространств Вороного, что позволяет генерировать воспроизводимые и исполняемые экспериментальные протоколы с показателями достоверности для сложных синтезов.

Система решает растущую проблему преобразования экспоненциального увеличения научной литературы, особенно сотен тысяч новых химических реакций, о которых сообщается ежегодно, в практические эксперименты. Исследователи разработали MOSAIC, чтобы использовать коллективные знания, содержащиеся в миллионах протоколов реакций, предлагая решение проблемы узкого места в химическом синтезе. Новые синтезированные соединения охватывают фармацевтику, материалы, агрохимикаты и косметику, демонстрируя широкую применимость платформы.

Архитектура MOSAIC основана на последних достижениях в области больших языковых моделей (LLM), которые показали свою перспективность в химических приложениях. Однако предыдущие системы с трудом надежно обрабатывали разнообразные преобразования новых соединений. MOSAIC преодолевает это ограничение, используя специализированный экспертный подход, при котором отдельные модели ИИ обучаются на конкретных областях химического пространства. Это обеспечивает более точные и надежные прогнозы, что в конечном итоге приводит к более высоким показателям успеха в лаборатории.

Последствия этой технологии выходят за рамки лаборатории, потенциально влияя на различные отрасли. Ускоряя открытие и синтез новых соединений, MOSAIC может привести к более быстрой разработке новых лекарств, передовых материалов и более экологичных сельскохозяйственных продуктов. Способность платформы предоставлять воспроизводимые экспериментальные протоколы также повышает надежность и эффективность химических исследований.

Разработка MOSAIC представляет собой значительный шаг вперед в применении ИИ к химическому синтезу. Поскольку модели ИИ продолжают развиваться, а вычислительные ресурсы становятся более доступными, вполне вероятно, что такие системы будут играть все более важную роль в ускорении научных открытий и инноваций. Будущие исследования могут быть сосредоточены на расширении области применения MOSAIC, чтобы охватить более широкий спектр химических реакций, и на включении дополнительных источников данных для дальнейшего повышения ее точности и надежности.