«Мыслящий» ИИ: российские учёные научили нейросеть имитировать интуицию человека

Российские учёные разработали нейросеть, которая может имитировать профессиональную интуицию химиков при создании новых материалов и соединений. Для обучения нейросети авторы сформировали базу из 200 тыс. сравнений разных молекул. Для этого реальные химики проанализировали 300 тыс. соединений. Нейросеть может ускорить и упростить исследования в ряде областей — от фармацевтики до материаловедения.

Российские учёные из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского (ИОХ) РАН научили нейросеть имитировать мышление химиков и применять в работе интуитивный подход. Это прорыв в области искусственного интеллекта (ИИ) и химии, говорят исследователи. По мнению авторов, алгоритм поможет ускорить решение множества научных задач в разных областях — от фармацевтики до материаловедения. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Результаты исследования будут опубликованы в журнале Chemical Science.

Как известно, ИИ способен выполнять за человека немало задач, применяя заданные алгоритмы. Однако до сих пор ИИ не мог повторить то, что человек делает, опираясь на интуицию. Человеческая интуиция — это результат опыта, знаний и сложных ассоциативных процессов, которые непросто воспроизвести в виде математических формул.

Чтобы решить данную проблему, учёные разработали специальную систему машинного обучения на основе метода Learning to Rank (LTR), который используется в поисковых системах и рекомендательных алгоритмах. Нейросеть обучается на огромном количестве примеров, запоминает их и затем самостоятельно выбирает наиболее подходящие под запрос элементы.

В качестве предмета обучения исследователи взяли такой важный параметр химических молекул, как их сложность. Дело в том, что его нелегко выразить в стандартизированном числовом виде. Химики оценивают сложность конкретных молекул субъективно, используя свой опыт работы с химическими соединениями.

Для обучения ИИ учёные попросили 50 профессиональных химиков оценить 300 тыс. химических молекул на предмет сложности, а также сравнить их между собой по этому параметру. В итоге получилось 200 тыс. сравнений — на них и совершенствовали нейросеть. Компьютерная модель постепенно училась принимать такие же решения, как и человек, а не просто классифицировать молекулы по заданным параметрам.

Такая нейросеть способна не только оценивать сложность молекулы, но и «думать» как специалист. По словам разработчиков, ИИ научился копировать мышление учёных и приобрёл профессиональную «интуицию», благодаря которой сможет выполнять поставленные задачи более точно и качественно — совсем как профессиональный химик.

«Проект «Цифровая химия» имеет огромное практическое значение, поскольку он способствует ускорению внедрения инноваций в химических технологиях и созданию новых структурных элементов для химической промышленности в нашей стране», — отметил в беседе с RT заместитель директора ИОХ РАН, член-корреспондент РАН Евгений Третьяков.