Химики из Вестфальского университета имени Вильгельма создали алгоритм искусственного интеллекта, который может прогнозировать исход любой химической реакции в различных условиях. О своей разработке авторы сообщили в статье журнала Chem.

Искусственный интеллект постепенно входит в нашу жизнь. Технологии машинного обучения уже используются для анализа нашего поведения, улучшения коммуникации с голосовыми помощниками и для множества других прикладных задач. Но возможности таких алгоритмов куда более обширны и во многом не реализованы: они могут использоваться для поиска оптимального пути при решении различных научных задач, например устранения сбоев в термоядерном реакторе или выяснении исхода химической реакции.

Новая разработка немецких исследователей как раз решает вторую задачу. Химическая реакция — это сложный процесс, ход которого зависит от множества параметров. Предсказать ее исход и путь, по которому она пойдет, достаточно трудно, особенно если речь идет об органических веществах со сложной пространственной структурой.

Создатели алгоритма сфокусировались на том, чтобы создать действительно универсальную программу, которая могла бы моделировать химические реакции на основе молекулярной структуры соединений, в нее вступающих. Для этого исследователи научили искусственный интеллект представлять каждую молекулу в виде графа, отражающего все структурные параметры молекулы — длины и кратность связей, размер атомов и так далее.

Авторы испытали новый алгоритм и показали, что он способен предсказывать исход химической реакции, основываясь даже на тех данных, которые изначально не были предназначены для этой цели. При этом программа дает достаточно точные качественные результаты. Однако, по словам ученых, их алгоритм пока не готов давать количественный результат, например вычислять выход продукта.

Сегодня программа превосходит все имеющиеся аналоги тем, что применяется для широкого спектра соединений и способна обрабатывать большой массив данных. Конечная цель проекта, по словам авторов, состоит не в том, чтобы заменить химиков-синтетиков, а в том, чтобы помочь им ускорить проведение исследований, выявив наиболее оптимальные реакции для получения того или иного соединения.