Искусственный интеллект практически полностью самостоятельно управлял лабораторией, совершая …
Исследователи из Технологического университета Чалмерса (Швеция) и Гётеборгского университета создали систему искусственного интеллекта, которая почти полностью самостоятельно управляла лабораторией. Работа опубликована в рецензируемом журнале Journal of the Royal Society Interface. В качестве подопытного организма использовались пекарские дрожжи — микробы, из которых делают хлеб и пиво.
Система сочетает в себе ИИ в стиле чат-бота со строгими логическими правилами. Затем всё это подключено к роботам для работы с жидкостями, автоматизированному оборудованию для выращивания клеток и прибору, измеряющему химические вещества внутри клеток. Люди в этой схеме выполняли только вспомогательные задачи: определяли масштабы проекта, готовили типовые растворы и проверяли каждый план на безопасность. Периодическая передача листов между станками также требовала участия человека, но, по мнению авторов, это можно было бы исключить. Для выдвижения гипотез и разработки экспериментов человек не требовался. Сначала исследователи загрузили в систему базу данных, содержащую примерно 60 000 фактов о биологии дрожжей. Эти факты были взяты из общедоступных научных источников и описывали связи между генами, химическими веществами и признаками. Программа поиска закономерностей просканировала данные на предмет устойчивых связей. Например, оказалось, что дрожжи, плохо усваивающие литий, обычно содержат меньше аминокислоты аргинина. Сопоставление этих связей с опубликованными химическими измерениями штаммов дрожжей, у которых отсутствовал один ген, позволило получить 1933 проверяемых предположения по 16 аминокислотам. Большинство предположений касались того, как добавление питательного вещества повлияет на способность дрожжей выживать при воздействии стрессового химического вещества. Для каждой тестируемой аминокислоты система выбирала наиболее вероятный вариант, а также аминокислоту для сравнения, которая, как ожидалось, не должна была оказывать никакого эффекта, подобно плацебо в клинических испытаниях лекарств. Один из агентов чат-бота, созданный на основе GPT-4o от OpenAI, составлял план эксперимента. Второй агент выбирал лучший из нескольких вариантов, а третий преобразовывал план в инструкции для роботов. Агенты также предлагали возможные биологические объяснения, хотя исследователи почти не использовали их. Роботы смешивали химические вещества и выращивали дрожжи в течение 20 часов, отслеживая рост по степени помутнения жидкости. Затем машины измеряли химический состав клеток. Каждое условие повторялось примерно в 10 отдельных культурах дрожжей. Тестирование охватывало пять аминокислот: глутамат, аргинин, пролин, глутамин и лизин. Аргинин дал предсказанный результат. Сам по себе он незначительно снизил рост дрожжей, в то время как кофеин сам по себе сократил рост более чем вдвое. Вместе эти два вещества снизили рост сильнее, чем их эффекты по отдельности. Аланин, использованный в качестве контрольной аминокислоты, показал меньшее снижение, что авторы расценили как подтверждение роли именно аргинина. Глутамат и спермин также соответствовали прогнозу, но с одним нюансом. Глутамат повысил чувствительность дрожжей к спермину, однако уровень глутамата внутри клеток не повысился. Авторы предполагают, что реальную работу может выполнять химическое вещество, образующееся из глутамата внутри клетки. С лизином всё произошло наоборот. Искусственный интеллект предсказал, что избыток лизина сделает дрожжи менее устойчивыми к среде с высоким содержанием сахара, однако лизин обеспечил сильную защиту клеток. Уровень лизина внутри клеток действительно повысился, как и ожидалось, поэтому доставка сработала, а биологический эффект оказался обратным. Тест с муравьиной кислотой также опроверг прогноз. ИИ предсказывал, что глутамат снизит устойчивость дрожжей к кислоте. Вместо этого глутамат оказал измеримое положительное влияние на рост. Однако контрольное соединение аланин оказало гораздо большее воздействие, почти нивелировав…
Источник: wek.ru — wek.ru/iskusstvennyj-intellekt-prakticheski-polnostyu-samostoyatelno-upravlyal-laboratoriej-sovershaya-novye-otkrytiya
