Российская система анализирует масс-спектры и выдаёт список подходящих структур. В 90,5% случаев нужная молекула оказывается в первой сотне кандидатов. Об этом сообщает «Хайтек».
Учёные из Университета Иннополис разработали нейросеть, которая определяет молекулярную структуру вещества по его масс-спектру. Масс-спектрометр выдаёт набор фрагментов молекулы, что-то вроде отпечатка. Расшифровать этот отпечаток вручную долго и сложно. Обычно химики сравнивают его с библиотекой известных образцов. Если нужного соединения в базе нет или измерение проводили при других условиях, совпадения не будет.
Новая система ищет иначе. Модель обучается на парах «спектр — молекула» и переводит оба типа данных в единое векторное пространство. Она ищет не точную копию спектра, а подходящую молекулярную структуру, ранжирует кандидатов и выдаёт специалисту список наиболее вероятных вариантов.
Заместитель директора Института анализа данных и ИИ Рустам Лукманов сравнил задачу с переводом с одного языка на другой. Прибор говорит на языке спектров, а химику нужен язык структур. Разработчик лаборатории ИИ в химии Иван Голов добавил, что система избавляет от ручного перебора огромного числа вариантов.
Для обучения исследователи взяли больше 1 млн валидированных пар. Правильная структура попала в первую сотню в 90,5% случаев. Вероятность вывести верную молекулу на первое место выросла почти вдвое по сравнению с базовыми подходами. Один спектр система обрабатывает в среднем за 0,09 секунды, поиск идёт по базе из сотен тысяч структур.
Авторы подчёркивают, что система не заменяет химика и не отменяет эксперимент. Её задача — сократить пространство поиска и предложить самые перспективные гипотезы. Технология пригодится в фармацевтике, химии и аналитических лабораториях. На устройство авторы получили патент.
Обложка: magnific
