Искусственный интеллект теперь может создавать лекарственные препараты

Новое достижение Университета Северной Каролины состоит в том, что теперь искусственный интеллект может научить самого себя создавать новые молекулы лекарственных препаратов с нуля. Кроме того, он имеет существенный потенциал, чтобы резко ускорить разработку новых лекарств.

Система машинного обучения непрерывно улучшается и вызывает бурные этические и философские обсуждения относительно ее влияния на человечество и планету. Новое исследование демонстрирует положительный результат, полученный творческой организацией ученых ReLeaSE.

Система ReLeaSE – это компьютерная программа, которая состоит из двух нейронных сетей. Одна из них играет роль учителя, другая – ученика. Такой подход получил название глубинного обучения. “Учитель” знает примерно 1,7 млн известных биологически активных молекул, которые выступают как лингвистические правила по словарю химических структур. Работая с учителем, ученик со временем улучшает свои знания, предлагая молекулы, которые могут быть полезными для создания новых лекарств.

По словам исследователя, во время создания новой молекулы, “учитель” анализирует ее эффект и позволяет или запрещает ее использование, тем самым мотивируя “ученика” избегать “плохих” молекул.

SMILES – системы правил, которые помогают записать химическое соединение в виде строки символов.
Две глубинные нейронные сети называются генеративными и прогнозными. Первая учится с помощью запоминания для создания реалистичных строк.

Прогнозируемые модели выводятся, собственно, для прогнозирования желаемых свойств новых компонентов, которые образуются. На первом этапе этого метода генеративные и прогнозные модели учатся отдельно с контролируемым алгоритмом обучения. На втором этапе обе модели учатся совместно с подходом к созданию новых химических структур из тех молекул, которые имеют желаемые физические или биологические свойства. Именно так и выглядит “учитель” и “ученик” для ученых.

ReLeaSE – это мощное нововведение для виртуального скрининга, которое позволяет ученым оценивать имеющиеся крупные химические библиотеки. Исследователи сравнивают систему с системой заказов в ресторане: обычно клиент делает заказ, ограничиваясь меню. Компания же в свою очередь предлагает предоставить продуктовый магазин и личного шеф-повара, который сможет создать любое желаемое блюдо.

Команда ученых уже разработала молекулы с индивидуальными физическими свойствами, такими как точка плавления и растворимость в воде. Они продолжают разрабатывать новые химические соединения и планируют патентовать их для будущей реализации в жизни. Такое изобретение существенно уменьшает необходимое для создания нового препарата время.

05.08.2018

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий