Новая ИИ-система упрощает квантовую химию для ученых и студентов

Исследователи создали интеллектуальную систему, которая обещает сделать квантовую химию доступнее и проще для ученых. Этот новый подход способен изменить привычные методы работы с самыми сложными молекулярными задачами.

Это исследование открывает новую главу в применении искусственного интеллекта к квантовой химии, предлагая уникальное сочетание автоматизации, доступности и научной глубины

Источник: Unsplash

В работе, опубликованной на сервере препринтов arXiv, команда из Matter Lab при Университете Торонто совместно с NVIDIA представила новую разработку — El Agente Q. Это интеллектуальная система на основе крупноязыковой модели, созданная для упрощения рабочих процессов в области квантовой химии — раздела науки, изучающего молекулы и материалы на уровне отдельных атомов и электронов.

Современные вычислительные инструменты, используемые химиками, нередко сложны в использовании даже для специалистов. El Agente Q устраняет эту проблему. Система состоит из более чем 20 агентов ИИ, каждый из которых выполняет свою функцию. Одни отвечают за выбор методов расчета, другие — за анализ данных, а третьи — за контроль ошибок и взаимодействие с пользователем через чат на естественном языке.

Иерархическая архитектура El Agente Q. Межагентное взаимодействие показано черными стрелками, где сплошные стрелки представляют делегирование задач от агентов более высокого уровня, а пунктирные стрелки указывают на обратную связь и отчетность от агентов более низкого уровня

Источник: Nvidia

По словам Алана Аспуру-Гузика, старшего директора по квантовой химии в NVIDIA и руководителя Matter Lab, цель проекта — сделать квантовую химию доступной и понятной как для опытных ученых, так и для студентов. Это особенно важно, так как моделирование молекул и материалов на квантовом уровне играет ключевую роль в разработке новых лекарств, батарей и других передовых технологий.

Система уже показала высокую эффективность: в серии университетских заданий El Agente Q решил 87% задач с первой попытки. Более того, она способна распознавать ошибки в реальном времени и корректировать их, что делает работу более надежной и предсказуемой.

El Agente Q устроена по принципу иерархии. Один агент координирует действия, другие выполняют конкретные задачи, такие как оптимизация геометрии молекул. Вся структура построена таким образом, чтобы максимально упростить доступ к сложным вычислительным операциям.

Схематический обзор El Agente Q, многоагентной системы на основе LLM для автоматизированного планирования, составления расписания, выполнения и устранения неполадок в задачах вычислительной химии

Источник: Nvidia

В ближайшее время разработчики планируют выпустить облачную альфа-версию системы. На сайте любой желающий сможет протестировать рабочие процессы квантовой химии с помощью простых текстовых команд. Команда также работает над расширением возможностей системы для других задач в науке и улучшением взаимодействия с лабораторными установками.

По словам Варинии Берналес, директора по исследованиям Matter Lab, такой подход открывает доступ к передовым методам анализа для широкой аудитории ученых и помогает ускорить научные открытия в области химии и материаловедения.