Les agents de l'intelligence artificielle (IA) et les modèles de grande langue (LLM), tels que le modèle qui sous-tend la plate-forme conversationnelle d'Openai, Chatgpt, sont désormais largement utilisés par les personnes du monde entier, à la fois dans des contextes informels et professionnels. Au cours de la dernière décennie environ, certains de ces modèles ont également été adaptés pour s'attaquer aux problèmes de recherche complexes enracinés dans divers domaines, notamment la biologie, la physique, les sciences médicales et la chimie.
Les outils de calcul existants utilisés par les chimistes sont souvent très sophistiqués et complexes. Leur complexité les rend inaccessibles aux utilisateurs non experts et souvent même difficiles à utiliser pour les chimistes experts.
Des chercheurs de Matter Lab de l'Université de Toronto et de NVIDIA ont développé El Agentte Q, un nouveau système basé sur LLM qui pourrait permettre aux chimistes, en particulier ceux spécialisés dans la chimie quantique, de générer et d'exécuter facilement des flux de travail de chimie quantique, des séquences de tâches de calcul nécessaires pour étudier des systèmes chimiques spécifiques au niveau mécanique quantique.
Le nouvel agent, introduit dans un article publié sur le arxiv Preprint Server, s'appuie sur une nouvelle architecture cognitive multi-agents qui peut décomposer efficacement une tâche, sélectionnez des outils de calcul qui peuvent aider à le résoudre et effectuer des analyses pertinentes.
« El Agentte Q résulte de la prise de conscience de notre équipe que même si les simulations de chimie quantique sont cruciales pour accélérer la conception moléculaire et des matériaux, les exécuter est toujours difficile et inaccessible à quiconque n'est pas un expert dans le domaine », a déclaré Alán Aspuru-Guzik, directeur principal de la chimie Quantimt à Nvidia et au directeur de l'Université de Toronto's Acceleration Consortium and the Matter Lab, Issues.fr.
« En utilisant de grands modèles de langage, nous avons créé un système d'agent qui s'associe à des scientifiques en chimie quantique pour accélérer les progrès scientifiques. »
El Agente Q, le nouveau système basé sur LLM pour résoudre les problèmes de chimie quantique, est composé de plus de 20 agents d'IA. Chacun de ces agents est « spécialisé » dans des tâches quantiques spécifiques, possède sa propre mémoire de travail et exécute ses propres actions.
« Ces sous-agents sont organisés pour une collaboration efficace et peuvent décomposer les tâches, signaler les progrès et résoudre les exceptions », a expliqué Yunheng Zou, auteur principal d'El Agentte. « Cette conception permet une forte instruction après, un contexte réduit et un raisonnement guidé sur les tâches spécifiques au domaine. Dans six exercices de niveau universitaire, El Agentte Q a résolu 87% de ses problèmes de test dans un seul essai. »
Pour démontrer le potentiel d'El Agente Q, les chercheurs l'ont testé sur six exercices de cours de niveau universitaire et deux études de cas liées à la chimie quantique. Remarquablement, ils ont constaté que le système pouvait résoudre avec succès 87% des tâches utilisées dans leurs expériences, tout en identifiant et en fixant des erreurs lors de l'exécution des tâches en temps réel.
« Nous avons démontré que El Agentte Q peut automatiser une grande partie des tâches de chimie quantique de manière conviviale, ce qui facilite la compréhension des matériaux et des propriétés et des comportements moléculaires », a déclaré Varinia Bernales, directrice de recherche du Matter Lab. « Cela permet à davantage de scientifiques d'accéder à des domaines de la science moléculaire et des matériaux à travers l'IA, ouvrant la voie à de plus grandes découvertes. »
Le nouveau système basé sur LLM développé par The Matter Lab dirigé par Aspuru-Guzik est à la fois mieux performant et plus facile à utiliser que de nombreux outils de calcul existants pour la recherche en chimie quantique. Les chercheurs publieront bientôt El Agentte Q au public et espèrent que cela se révélera être un outil utile pour les chercheurs en chimie et les étudiants.
« Au cours des prochains mois, nous allons une version alpha compatible avec le cloud d'El Agentte Q sur www.elagente.ca, qui donnera aux utilisateurs un accès direct directement à ses flux de travail quantum-Chemistry dirigés par LLM via des invites en anglais ordinaires », a ajouté Aspuru-Guzik.
Bernales, de l'autre côté, dit « Au-delà de cela, nous cherchons à l'appliquer à un ensemble plus large de tâches de calcul, à améliorer l'interaction des utilisateurs et à nous préparer à une intégration facile avec les systèmes de laboratoire. Nous cherchons également à continuer à créer des agents scientifiques plus compétents. »
