आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) सिस्टम स्वायत्त रूप से रसायन विज्ञान में अनुसंधान का संचालन करता है  

वैज्ञानिकों ने जटिल रासायनिक प्रयोगों को स्वायत्त रूप से डिजाइन करने, योजना बनाने और निष्पादित करने में सक्षम 'सिस्टम' विकसित करने के लिए नवीनतम एआई टूल (जैसे जीपीटी -4) को स्वचालन के साथ सफलतापूर्वक एकीकृत किया है। 'कोसाइंटिस्ट' और 'केमक्रो' हाल ही में विकसित दो ऐसी एआई-आधारित प्रणालियाँ हैं जो उभरती क्षमताओं को प्रदर्शित करती हैं। GPT-4 (OpenAI के जेनरेटिव AI का नवीनतम संस्करण) द्वारा संचालित, Coscientist ने उन्नत तर्क और प्रयोगात्मक डिजाइन क्षमताओं का प्रदर्शन किया। केमक्रो ने कार्यों के एक सेट को प्रभावी ढंग से स्वचालित किया और रासायनिक एजेंटों की खोज और संश्लेषण को निष्पादित किया। 'कोसाइंटिस्ट' और 'केमक्रो' मशीनों के साथ साझेदारी में सहक्रियात्मक रूप से अनुसंधान करने का एक नया तरीका पेश करते हैं और स्वचालित रोबोटिक प्रयोगशालाओं में प्रयोगात्मक कार्यों को निष्पादित करने में काम आ सकते हैं।  

उत्पादक AI द्वारा नई सामग्री के निर्माण या सृजन के बारे में है कंप्यूटर कार्यक्रम. 17 साल पहले 2007 में अस्तित्व में आया Google Translate जेनरेटिव का एक उदाहरण है कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI). यह किसी दी गई भाषा (इनपुट) से अनुवाद (आउटपुट) उत्पन्न करता है। एक खोलोहै ChatGPT , माइक्रोसॉफ्ट सह पायलट, गूगल चारण, मेटा (पूर्व में फेसबुक) का लामा , एलोन मस्क का Grok आदि कुछ महत्वपूर्ण हैं AI उपकरण वर्तमान में उपलब्ध हैं.  

चैटजीपीटी, जिसे पिछले साल 30 नवंबर 2022 को लॉन्च किया गया था, बहुत लोकप्रिय हो गया है। कहा जाता है कि इसने 5 दिनों के भीतर 100 लाख उपयोगकर्ता और दो महीनों के भीतर 1 करोड़ मासिक उपयोगकर्ता हासिल कर लिए। चैटजीपीटी एक बड़े भाषा मॉडल (एलएलएम) पर आधारित है। इसका मुख्य सिद्धांत भाषा मॉडलिंग है, यानी डेटा के साथ मॉडल को पहले से प्रशिक्षित करना ताकि संकेत मिलने पर मॉडल वाक्यों में आगे आने वाले शब्द का अनुमान लगा सके। इस प्रकार एक भाषा मॉडल (एलएम) पिछले शब्द (शब्दों) के आधार पर प्राकृतिक भाषा में अगले शब्द का संभाव्यता के आधार पर अनुमान लगाता है। जब यह न्यूरल नेटवर्क पर आधारित होता है, तो इसे 'न्यूरल नेटवर्क भाषा मॉडल' कहा जाता है, जिसमें डेटा को मानव मस्तिष्क की तरह संसाधित किया जाता है। एक बड़ा भाषा मॉडल (एलएलएम) एक बड़े पैमाने का मॉडल है जो सामान्य भाषा को समझने और उत्पन्न करने के लिए विभिन्न प्रकार के प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण कार्य कर सकता है। ट्रांसफॉर्मर एक न्यूरल नेटवर्क आर्किटेक्चर है जिसका उपयोग चैटजीपीटी बनाने में किया गया है। 'जीपीटी' नाम 'जेनरेटिव प्री-ट्रेन्ड ट्रांसफॉर्मर' का संक्षिप्त रूप है। ओपनएआई ट्रांसफॉर्मर-आधारित बड़े भाषा मॉडल का उपयोग करता है।

ChatGPT का चौथा संस्करण, GPT-4 , 13 मार्च 2023 को जारी किया गया था। पहले के संस्करणों के विपरीत, जो केवल टेक्स्ट इनपुट स्वीकार करते थे, GPT-4 इमेज और टेक्स्ट दोनों इनपुट स्वीकार करता है (इसलिए चौथे संस्करण के लिए Chat उपसर्ग का उपयोग नहीं किया गया है)। यह एक बड़ा मल्टीमॉडल मॉडल है। 06 नवंबर 2023 को लॉन्च किया गया GPT-4 Turbo, GPT-4 का एक उन्नत और अधिक शक्तिशाली संस्करण है।

कोसाइंटिस्ट पाँच परस्पर क्रियाशील मॉड्यूल से मिलकर बना है: प्लानर, वेब सर्चर, कोड निष्पादन, प्रलेखन और स्वचालन। ये मॉड्यूल वेब और प्रलेखन खोज, कोड निष्पादन और प्रयोगों के निष्पादन के लिए एक दूसरे के साथ संदेशों का आदान-प्रदान करते हैं। यह अंतःक्रिया चार कमांड - 'GOOGLE', 'PYTHON', 'DOCUMENTATION' और 'EXPERIMENT' के माध्यम से होती है।

प्लानर मॉड्यूल मुख्य मॉड्यूल है। यह GPT-4 द्वारा संचालित है और इसका कार्य योजना बनाना है। उपयोगकर्ता से सरल दर्द पाठ संकेत के आधार पर, योजनाकार ज्ञान एकत्र करने के लिए अन्य मॉड्यूल को आवश्यक आदेश जारी करता है। वेब खोजकर्ता मॉड्यूल, जो एक एलएलएम भी है, प्रभावी योजना के लिए इंटरनेट और संबंधित उप-क्रियाओं पर खोज करने के लिए GOOGLE कमांड द्वारा लागू किया जाता है। कोड निष्पादन मॉड्यूल PYTHON कमांड के माध्यम से कोड निष्पादन करता है। यह मॉड्यूल किसी एलएलएम का उपयोग नहीं करता है। दस्तावेज़ीकरण मॉड्यूल आवश्यक दस्तावेज़ को पुनः प्राप्त करने और सारांशित करने के लिए दस्तावेज़ीकरण कमांड के माध्यम से कार्य करता है। इसके आधार पर, प्लानर मॉड्यूल प्रयोगों के प्रदर्शन के लिए स्वचालन मॉड्यूल में EXPERIMENT कमांड को आमंत्रित करता है।  

उचित निर्देश मिलने पर, कॉसाइंटिस्ट ने दर्द निवारक पैरासिटामोल और एस्पिरिन तथा कार्बनिक अणु नाइट्रोएनिलीन और फिनोलफथेलिन तथा कई अन्य ज्ञात अणुओं का सही संश्लेषण किया। प्लानर मॉड्यूल सर्वोत्तम प्रतिक्रिया परिणामों के लिए प्रतिक्रियाओं को अनुकूलित कर सकता था।

एक अन्य अध्ययन में, एलएलएम रसायन विज्ञान एजेंट केमक्रॉ ने स्वायत्त रूप से एक कीट विकर्षक, तीन ऑर्गेनोकैटलिस्ट की योजना बनाई और उनका संश्लेषण किया, और एक नए क्रोमोफोर की खोज में मार्गदर्शन किया। केमक्रॉ विभिन्न रासायनिक कार्यों को स्वचालित करने में प्रभावी साबित हुआ।

कोसाइंटिस्ट्स और केमक्रॉ नामक दो अकार्बनिक , कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणाली ज्ञात अणुओं के संश्लेषण और नए अणुओं की खोज के लिए रासायनिक कार्यों की स्वायत्त योजना बनाने और उन्हें क्रियान्वित करने की उभरती क्षमताओं को प्रदर्शित करती हैं। इनमें उन्नत तर्क क्षमता, समस्या समाधान और प्रायोगिक डिजाइन क्षमताएं हैं जो रासायनिक अनुसंधान में उपयोगी साबित हो सकती हैं।

ऐसे एआई एजेंट सिस्टम का उपयोग गैर-विशेषज्ञों द्वारा रसायन विज्ञान में नियमित कार्यों को निष्पादित करने के लिए किया जा सकता है जिससे लागत और प्रयास कम हो जाते हैं। उनमें नए अणुओं की खोज में तेजी लाने की भी क्षमता है  

*** 

सन्दर्भ:  

1. बोइको, डी.ए., औरएल 2023. बड़े भाषा मॉडल के साथ स्वायत्त रासायनिक अनुसंधान। प्रकृति 624, 570-578. प्रकाशित: 20 दिसंबर 2023. डीओआई: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06792-0  
2. कार्नेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी 2023 समाचार - सीएमयू-डिज़ाइन किया गया कृत्रिम रूप से बुद्धिमान वैज्ञानिक वैज्ञानिक खोज को स्वचालित करता है। 20 दिसंबर 2023 को पोस्ट किया गया। यहां उपलब्ध है https://www.cmu.edu/news/stories/archives/2023/december/cmu-designed-artificially-intelligent-coscientist-automates-scientific-discovery  
3. चोकर एएम, एट अल 2023. केमक्रो: रसायन विज्ञान उपकरणों के साथ बड़े-भाषा मॉडल का संवर्द्धन। arXiv:2304.05376v5. डीओआई: https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.05376 

*** 

एआई पर परिचयात्मक व्याख्यान:

***