Μια ομάδα ερευνητών της ΙΒΜ, μεταξύ των οποίων ένας Έλληνας μηχανικός υπολογιστών, ανέπτυξαν ένα καινοτόμο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που μπορεί να προβλέψει πώς θα εξελιχθούν νέες οργανικές χημικές αντιδράσεις.

Ο Έλληνας ερευνητής είναι ο Κώστας Μπέκας από το ερευνητικό κέντρο της IBM Research στη Ζυρίχη.

Η πρόβλεψη του τι θα συμβεί όταν τα χημικά προϊόντα αναμειγνύονται ή υφίστανται επεξεργασία με ορισμένους τρόπους είναι δύσκολη λόγω όλων των σχετικών μεταβλητών. Αλλά οι επιστήμονες θα ήθελαν να έχουν ένα εργαλείο που το κάνει ούτως ή άλλως, διότι θα επιταχύνει δραματικά την ανάπτυξη χρήσιμων νέων υλικών, ειδικά φαρμάκων. Σε αυτή τη νέα προσπάθεια, η ομάδα της IBM έχει υιοθετήσει μια εντελώς νέα προσέγγιση για τη δημιουργία ενός τέτοιου εργαλείου. Η νέα προσέγγιση περιλαμβάνει την αντιμετώπιση των χημικών αντιδράσεων ως πρόβλημα μετάφρασης με την αναδιατύπωση στοιχείων σε τέτοιες προβλέψεις όπως γράμματα και λέξεις και όχι σαν άτομα και μόρια. Αυτό αλλάζει το πρόβλημα από την πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο οι χημικές ουσίες θα αντιδράσουν, στην μετάφραση λέξεων από τη μια μορφή στην άλλη – ένα πρόβλημα το οποίο έχει επιλυθεί ως επί το πλείστον από τα συστήματα AI.

Χρησιμοποιώντας μια τέτοια προσέγγιση, η ομάδα ήταν σε θέση να τροφοδοτήσει τα χημικά συστατικά σε ένα νευρικό δίκτυο εκπαιδευμένο σε σύνολο δεδομένων που περιλαμβάνει 395.496 αντιδράσεων. Το νευρικό δίκτυο στη συνέχεια χρησιμοποίησε αυτό που είχε μάθει για προηγούμενες αντιδράσεις για να κάνει προβλέψεις για το τι θα συνέβαινε κάτω από νέες συνθήκες. Στην πράξη, το σύστημα ανταποκρίθηκε σε τέτοιου είδους αιτήματα, προσφέροντας μια πρώτη λίστα πέντε πιθανών αποτελεσμάτων. Οι δοκιμές έδειξαν ότι η κορυφαία πρόβλεψη αποδείχθηκε σωστή 80%, αν και η ομάδα έχει μέχρι στιγμής εκπαιδεύσει μόνο σε μόρια με 150 άτομα ή λιγότερο. Σχεδιάζουν να συνεχίσουν να εργάζονται στο σύστημα και να έχουν έναν τρέχοντα στόχο να βελτιώσουν την ακρίβειά τους στο 90%. Έχουν επίσης σχέδια για την τροποποίησή τους, έτσι ώστε να μπορούν να συμπεριλάβουν παραμέτρους όπως η θερμότητα, τα επίπεδα pH και οι διαλύτες.

Οι ερευνητές έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε διεθνές συνέδριο για τα νευρωνικά δίκτυα. Απώτερος στόχος τους είναι να δημιουργήσουν ένα σύστημα που μελλοντικά θα μπορούσε να ανταγωνισθεί τους χημικούς σε ένα διαγωνισμού ανθρώπου εναντίον μηχανής. Επιθυμία τους όμως, όπως είπαν, δεν είναι να αντικαταστήσουν τους χημικούς, αλλά να τους δώσουν πρόσθετα «έξυπνα» εργαλεία για την ταχύτερη και φθηνότερη ανάπτυξη νέων προϊόντων. Προτίθενται μάλιστα να «ανεβάσουν» το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης στο υπολογιστικό «νέφος», έτσι ώστε ο οποιοσδήποτε ενδιαφερόμενος να μπορεί να το δοκιμάσει.

Ο Κώστας Μπέκας είναι Διευθύνων Ερευνητής & Διευθυντής της IBM Research στη Ζυρίχη και είναι υπεύθυνος για τη βασική έρευνα στον τομέα της AI (τεχνητής νοημοσύνης) που περιλαμβάνει τομείς ML / DL, εξαγωγή και εκπροσώπηση γνώσης, νέα υποδείγματα υπολογιστών για AI, εφαρμογές στην επιστήμη Υγείας & και τη ρομποτική. Ο Κώστας σπούδασε στο πρωτοποριακό τμήμα Μηχανικών Υπολογιστών και Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών στην Ελλάδα. Έλαβε διπλώματα B. Eng., Msc και PhD το 1998, 2001 και 2003 αντιστοίχως με τον καθηγητή κ. Γαλοπούλο. Το διάστημα 2003-2005 εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός συνεργάτης του καθηγητή Yousef Saad στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου της Μινεσότα των ΗΠΑ. Το ερευνητικό του ενδιαφέρον είναι στα Cognitive Systems και ο αντίκτυπός τους στη βιομηχανία, την επιστήμη και τις επιχειρήσεις. Η ερευνητική του ατζέντα καλύπτει την Machine & Deep Learning, τα μεγάλης κλίμακας αναλυτικά στοιχεία, το HPC και τα κατανεμημένα συστήματα μεγάλης κλίμακας. Ο Δρ Μπέκας είναι αποδέκτης του Βραβείου ACM Gordon Bell (2013, 2015) και του Βραβείου PRACE (2012).