ИИ может предсказать спектры органических соединений

Исследователи обучили систему искусственного интеллекта определять строение молекул на основе их взаимодействия со светом. Это значительно ускорит поиск новых веществ. Статья ученых опубликована в журнале Advanced Science.

Спектроскопия — стандартный метод определения свойств молекул, в ходе которого образец подвергают воздействию излучения и измеряют отраженный или поглощенный им свет. Задача спектроскопии — определение состава или характеристик вещества на основе полученных данных о его спектре. Однако точные измерения могут быть очень длительными и дорогостоящими.

В описываемом исследовании ученые попытались решить эту проблему. Авторы обучили три системы искусственного интеллекта выдавать спектр веществ на основе его строения. Исследователи применили три разные технологии: многоуровневый персептрон, сверточную нейросеть и глубинную тензорную нейросеть. Для первого метода отклонение от реальной картины составило около 0,3 электронвольт, второго — 0,23, третьего — 0,19. Также обе нейросети смогли воспроизвести небольшие детали спектра, поэтому авторы считают их показания очень хорошими.

Обучали нейросеть в течение нескольких недель. В качестве выборки для обучения ученые использовали данные о строении и спектрах 132 тысяч органических молекул. Основным преимуществом подхода оказалась его скорость — ответ получался почти мгновенно. Теперь авторы намерены расширить обучающую выборку для возможности предсказаний спектров более широкого класса соединений.