Un gruppo di ricercatori dell’Università di Münster stanno sperimentando una rete neurale profonda per progettare molecole di sintesi.
La continua scoperta di nuovi composti in campo chimico e farmacologico ha richiesto l’adozione dell’intelligenza artificiale per semplificare la ricerca bibliografica degli articoli scientifici che descrivono gli esperimenti e i relativi risultati (ne abbiamo parlato qui). Ma lo sforzo rischia di essere vanificato se la stessa intelligenza artificiale dovesse essere adottata per la progettazione di nuove molecole di sintesi.
Science pubblica un articolo di Robert F. Service − «AI in Action: Neural networks learn the art of chemical synthesis» − in cui presentano i più recenti avanzamenti nell’applicazione dell’intelligenza artificiale per la progettazione di molecole di sintesi.
La chimica organica è essenzialmente un’operazione di reverse engineering. All’inizio del processo, è chiara soltanto la struttura finale della molecola che si intende realizzare e quindi si procede a ritroso per capire come ottenere tale risultato. Il processo descritto, disponendo degli «ingredienti giusti e della ricetta per metterli insieme», chiarisce Marwin Segler, neolaureato all’Università di Münster, può essere svolto da un’intelligenza artificiale, come stanno cercando di ottenere alcuni ricercatori.
In sostanza, disponendo di un database di composti intermedi (sono centinaia) e di una lista di regole (sono migliaia) per combinarli, si potrebbe affidare ad un algoritmo di intelligenza artificiale il compito di esaminare le possibili combinazioni e di selezionare quella adatta allo scopo. Segler, insieme con Mike Preuss e Mark Waller, stanno sperimentando una rete neurale profonda che apprende come ottenere reazioni chimiche sulla base di milioni di esempi.
Attualmente la rete neurale è stata testata sul 40 diversi composti molecolari noti, pervenendo alla soluzione entro due ore nel 95% dei casi, contro il 22,5% dei software convenzionali. Tuttavia, esistono forti perplessità sui risultati ottenuti da Segler. Secondo Paul Wender, chimico organico presso la Stanford University, è troppo presto per sapere se l’approccio del neolaureato tedesco funzionerà, anche se è innegabile che, in caso di successo, si avrebbero grandi impatti per la chimica organica e per la stessa professione.
Fonte: Science