Российские учёные бросили вызов Европе: их ИИ делает молекулярные расчеты быстрее, точнее и дешевле

Российские исследователи представили инновационную систему искусственного интеллекта, которая способна существенно ускорить квантово-химические расчеты, критически важные для моделирования поведения молекул. Разработка позволяет в четыре раза быстрее обучаться по сравнению с аналогичными решениями, что, как отмечают эксперты, открывает новые горизонты в разработке лекарственных препаратов. Об этом сообщает пресс-служба Института искусственного интеллекта AIRI.

По словам старшего научного сотрудника AIRI Константина Ушенина, система построена на синтезе классических математических методов и современных подходов ИИ. Основу технологии составляют усовершенствованная нейросеточная архитектура, новый метод нормализации данных и проверенная временем математическая концепция.

Сейчас квантовая химия активно применяется биологами и химиками для предсказания свойств молекул, однако такие вычисления требуют значительных ресурсов и времени. Сложность расчетов стремительно растет с увеличением числа атомов в молекуле. Применение искусственного интеллекта частично решает эту проблему, но требует гигантских объемов обучающих данных — до сотен терабайт.

Решением стало использование решетки Лебедева — математического инструмента, разработанного в СССР в 1980-х годах для оптимизации распределения точек на сфере. Этот подход позволил снизить объем необходимой обучающей информации в 42 раза и значительно уменьшить нагрузку на хранилища данных. В результате нейросеть обучается в четыре раза быстрее существующих аналогов, за счет минимизации трафика передачи данных.

В ходе тестов российская система продемонстрировала более высокую точность по сравнению с европейской DeepDFT. Она особенно эффективна в расчетах молекул, содержащих серу, бром, йод и элементы 3-4 периодов таблицы Менделеева. При этом точность ее предсказаний в два раза выше, чем у DeepDFT, что делает ее крайне перспективной для практического применения в фармацевтике и химии.