Машинное обучение сделает производство лекарств более экономичным

Разработанная учеными из МТИ система обучается на основе тысяч примеров эмпирических реакций и затем может выводить более экономичные химические цепочки для получения тех или иных веществ. Сейчас машина в состоянии предсказать последствия до 72% реакций, и даже такой результат значительно снижает нагрузку на химиков-инженеров, которые раньше проделывали все опыты вручную.
Поскольку атомы одного вещества могут взаимодействовать с другим веществом на любых участках молекул, прогнозирование результатов реакций является особенно сложным. При этом одна органическая молекула, необходимая для производства лекарств, может состоять из десятков или даже сотен атомов. А реакция между двумя такими молекулами может затрагивать только несколько атомов, входящих в их состав.
Таким образом, для точного прогнозирования системе необходимо держать под контролем и просчитывать тысячи вариантов взаимодействия между сотнями различных реагентов, которые часто вступают в реакции непредсказуемым для человека образом: той или иной последовательностью атомов на «реакционных участках» молекулы.
Раньше инженеры строили частные компьютерные модели, чтобы предсказать расположение и последствия взаимодействия на реакционных участках. Однако подобный анализ требовал широкого списка исключений, уникальных для каждого из реагентов в различных средах. Кодировать эти исключения приходилось вручную, а их число нередко достигало несколько десятков. Причем обнаружение каждого исключения приравнивалось к небольшому научному открытию, достойному отдельной публикации.
Созданный учеными из МТИ искусственный интеллект взял все эти функции на себя. На основе уже имеющихся в распоряжении ученых патентов был сгенерирован список описаний известных реакций, а нейронная сеть помогает ранжировать их в порядке вероятности и просчитать еще неизученные сочетания. Таким образом удалось составить иерархию вероятностей тех или иных взаимодействий на реакционных участках.
Как считают представители западных фармацевтических компаний, разработанная система предлагает уникальный подход к компьютерному обучению в области целевого синтеза. В будущем он может трансформировать существующую практику экспериментального проектирования препаратов в относительно простой машинный способ получения целевых молекул.
«Конечно, сегодня мы уже многое знаем о протекании химических реакций, но для того, чтобы посмотреть на готовую молекулу вещества и принять решение, как именно вы будете ее синтезировать, необходимы исключительные навыки. Наша итоговая разработка будет выглядеть так: вы подходите к системе и говорите: “Я хочу получить такую молекулу”. И машина покажет вам, как этого добиться», – рассказал изданию Phys.org один из четырех разработчиков системы Клавс Йенсен.
См. также
«Сбер» начнет использовать российские TLS-сертификаты для платежного шлюза
вчера в 09:45 1239 VKuser24342747 0
Минцифры подготовило правила отказа от передачи биометрических данных
24.01.2023 987 VKuser24342747 0
Банки смогут получить право на передоверие полномочий по электронной подписи
20.01.2023 872 VKuser24342747 0
Минцифры подготовило правила аккредитации госорганов на владение информсистемами для биометрии
19.01.2023 905 VKuser24342747 0
Национальная система пространственных данных начала работу в России
12.01.2023 1753 VKuser24342747 0
Оператором Единой биометрической системы стал «Центр Биометрических Технологий»
22.12.2022 2417 VKuser24342747 2
GitHub к концу 2023 года введет обязательную двухфакторную аутентификацию
21.12.2022 2063 VKuser24342747 0
«Яндекс» открыл доступ к фреймворку Yatagan для сборки Android-приложений
16.12.2022 2504 VKuser24342747 1
В России появится национальная издательская система вместо иностранных аналогов
15.12.2022 1718 VKuser24342747 0
Google рассказала о проблемах и преимуществах поддержки разработки на Rust в Android 13
14.12.2022 1806 VKuser24342747 0
Банки обяжут принимать оплату по картам «Мир» с QR-кодом в смартфоне
14.12.2022 2006 VKuser24342747 1
Госдума рассмотрит законопроект о создании Национального удостоверяющего центра
09.12.2022 1843 VKuser24342747 0
Госдума планирует отложить срок обязательного перехода на машиночитаемые доверенности
08.12.2022 1940 VKuser24342747 0
В декабре начнут действовать новые правила регистрации доменов .RU и .РФ
23.11.2022 2219 VKuser24342747 1
В ноябре начнется создание российского государственного аналога GitHub
19.10.2022 3390 VKuser24342747 14