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coscientist라는 게 카네기 메런 대학에서 개발한 화학실험을 위한 과학적 실험용 에이전트라고 함
그리핀 박사랑 LK-99 연구 계획 논의했다는 거 같음

LK-99비니를 쓰고 있던 Gabe gomes가 해당 시스템의 핵심 개발자





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비유기 지능형 시스템이 처음으로 화학 실험을 설계, 계획 및 실행했다고 카네기 멜론 대학교 연구원 보고서 네이처 저널의 12월 21일호의 새 창에서 열립니다.

"우리는 자율적인 과학 실험을 위한 지능형 에이전트 시스템이 엄청난 발견, 예상치 못한 치료법 및 새로운 재료를 가져올 것으로 예상합니다. 우리는 그 발견이 어떻게 될지 예측할 수 없지만, 인간과 기계 간의 시너지 파트너십에 의해 주어진 연구를 수행하는 새로운 방법을 보기를 희망한다"고 카네기 멜론 연구팀은 논문에서 썼다.

Coscientist라고 불리는 이 시스템은 화학 및 화학 공학 조교수 Gabe Gomes와 화학 공학 박사 과정 학생인 Daniil Boiko와 Robert MacKnight에 의해 설계되었다. OpenAI의 GPT-4와 Anthropic의 Claude를 포함한 대규모 언어 모델(LLM)을 사용하여 간단하고 평범한 언어 프롬프트로 실험 과정의 전체 범위를 실행합니다.

예를 들어, 과학자는 Coscientist에게 주어진 특성을 가진 화합물을 찾도록 요청할 수 있다. 이 시스템은 인터넷, 문서 데이터 및 기타 사용 가능한 소스를 탐색하고, 정보를 합성하고, 로봇 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 사용하는 실험 과정을 선택합니다. 그런 다음 실험 계획은 자동화된 장비로 보내지고 완성된다. 대체로, 시스템으로 작업하는 인간은 인간 혼자보다 훨씬 더 빠르고 정확하며 효율적으로 실험을 설계하고 실행할 수 있다.

국립 과학 재단(NSF) 화학 부서장 데이비드 버코위츠는 "시스템에 의해 입증된 화학 합성 작업 외에도, 고메스와 그의 팀은 일종의 매우 효율적인 실험실 파트너를 성공적으로 합성했다"고 말했다. "그들은 모든 조각을 함께 모았고 최종 결과는 부분의 합보다 훨씬 더 많다. 그것은 진정으로 유용한 과학적 목적으로 사용될 수 있다."

특히, 네이처 논문에서, 연구 그룹은 Coscientist가 알려진 화합물의 화학 합성을 계획하고, 하드웨어 문서를 검색하고 탐색하고, 문서를 사용하여 클라우드 실험실이라고 불리는 자동화된 실험실에서 높은 수준의 명령을 실행하고, 액체 처리 장비를 제어하고, 여러 하드웨어 모듈과 다양한 데이터 소스를 사용해야 하는 과학 작업을 완료하고, 이전에 수집된 데이터를 분석하여 최적화 문제를 해결할 수 있음을 입증했다.

과학자가 자연어로 자동화된 플랫폼과 상호 작용할 수 있다면, 우리는 더 많은 사람들에게 그 분야를 개방합니다. 게이브 고메스, 화학 공학 조교수, 화학
고메스는 "LLM을 사용하면 자동화된 실험실을 사용하는 데 있어 가장 중요한 장벽 중 하나인 코딩 능력을 극복하는 데 도움이 될 것이다"고 말했다. "과학자가 자연어로 자동화된 플랫폼과 상호 작용할 수 있다면, 우리는 더 많은 사람들에게 그 분야를 개방한다."

여기에는 일반적으로 최상위 대학과 기관에서만 볼 수 있는 첨단 과학 연구 장비에 접근할 수 없는 학술 연구자들이 포함된다. 종종 클라우드 랩 또는 자율주행 랩이라고 불리는 원격 제어 자동화 랩은 이 과학자들에게 접근하여 과학을 민주화한다.

카네기 멜론 연구원들은 일상적인 실험실 작업의 모든 측면을 처리하는 원격으로 운영되는 연구 시설인 카네기 멜론 졸업생인 에메랄드 클라우드 랩(ECL)의 벤 클라인과 협력하여 Coscientist가 자동화된 로봇 실험실에서 실험을 수행하는 데 사용될 수 있음을 입증했다.

부분적으로 파란색으로 칠한 원이 있는 명확한 연결 보드처럼 보이는 것
시스템의 부분을 검증하는 동안, 연구자들은 Coscientist에게 빨간 십자가를 그리고, 노란색 직사각형을 그리고, 다른 모든 행을 색칠하고, 96개의 우물 판에 파란색 대각선을 그리라고 요청했다.

ECL의 공동 설립자이자 공동 CEO인 Brian Frezza(SCS'05)는 "고메스 교수와 그의 팀의 획기적인 작업은 자율주행 실험의 가치를 입증했을 뿐만 아니라 클라우드 실험실 기술을 사용하여 더 넓은 과학계와 그 작업의 결실을 공유하는 새로운 수단을 개척했다"고 말했다.

카네기 멜론은 ECL과 협력하여 2024년 초에 대학에 첫 번째 클라우드 실험실을 열 것이다. 카네기 멜론 대학교 클라우드 랩이 새 창에서 열리면 대학의 연구원과 협력자들이 200개 이상의 장비에 접근할 수 있게 해준다. Gomes는 앞으로 Carnegie Mellon Cloud Lab 및 기타 자율주행 실험실에서 사용할 Nature 논문에 설명된 기술을 계속 개발할 계획이다.

과학자는 또한 사실상 실험의 "블랙박스"를 연다. 이 시스템은 연구의 각 단계를 따르고 문서화하여 작업을 완전히 추적하고 재현할 수 있도록 한다.

실험실
카네기 멜론 대학교 클라우드 랩은 발견을 발전시킬 원격 제어되고 자동화된 실험실이다.

"이 작업은 화학의 두 가지 새로운 도구인 AI와 자동화가 훨씬 더 강력한 도구로 통합될 수 있는 방법을 보여준다"고 미국 화학 혁신 프로그램 센터의 이사인 캐시 커버트는 말한다. 이 작업을 지원한 국립 과학 재단. "Coscientist와 같은 시스템은 우리가 새로운 화학 물질을 합성하는 방법을 빠르게 개선할 수 있는 새로운 접근 방식을 가능하게 할 것이며, 그 시스템으로 생성된 데이터 세트는 다른 화학자들이 신뢰할 수 있고, 복제할 수 있고, 재현할 수 있고, 재사용할 수 있으며, 그 영향을 확대할 것이다."

특히 과학적 실험과 관련하여 LLM을 둘러싼 안전 문제는 고메스에게 가장 중요하다. 논문의 지원 정보에서, 고메스의 팀은 AI가 유해 화학 물질이나 규제 물질을 만들도록 강요될 가능성을 조사했다.

"나는 AI 지원 과학이 할 수 있는 긍정적인 일들이 부정적인 것보다 훨씬 중요하다고 믿는다. 하지만 우리는 무엇이 잘못될 수 있는지 인정하고 해결책과 안전 장치를 제공할 책임이 있다"고 고메스는 말했다.

"이러한 강력한 도구의 윤리적이고 책임감 있는 사용을 보장함으로써, 우리는 오용과 관련된 위험을 완화하면서 과학 연구를 발전시키는 데 있어 대규모 언어 모델의 방대한 잠재력을 계속 탐구할 수 있다"고 저자들은 논문에 썼다.

이 연구는 카네기 멜론 대학교의 지원을 받았으며, 멜론 과학 대학은 새 창에서 열림, 공과 대학, 화학 학과는 새 창에서 열림, 화학 공학은 새 창에서 열림; Boiko의 대학원 연구는 국립 과학 재단(NSF)의 화학 효소 합성 센터 (2221346)의 지원을 받았고 맥나이트의 대학원 연구는 NSF의 컴퓨터 보조 합성 센터 (2202693)의 지원을 받았다.

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