Ученые Химического института им. А.М.Бутлерова Казанского федерального университета в  коллаборации с исследователями из Университета Страсбурга и Университета Хоккайдо первыми в мире разработали технологию искусственного интеллекта для предсказания новых химических реакций. Научные результаты представлены в журнале Scientific Reports.

«Сначала мы обучили глубокие нейронные сети на известных типах химических реакций. После этого нейросети сами стали генерировать новые типы реакций, причем мы делали это так, чтобы новые реакции были похожи на известные и популярные в химии реакции Сузуки. Искусственный интеллект предлагал реакции разной степени "фантастичности": от вполне теоретически разумных и тривиальных до весьма смелых и даже невероятных. Нами даже был разработан достаточно сложный фильтр, чтобы сортировать реакции по новизне, – рассказывает старший научный сотрудник НИЛ "Хемоинформатика и молекулярное моделирование", доцент Химического института им. А.М.Бутлерова КФУ Тимур Маджидов. – Интересно, что система предложила несколько новых типов реакций, внешне похожих на реакции Сузуки. Реакций такого типа не было в нашей обучающей выборке, содержащей реакции, опубликованные до 2016 года, но зато они нашлись в современной литературе. Это показывает, что предложенный подход способен находить новые химические реакции».

Исследование ученые КФУ проводили в коллаборации с научными группами профессора Александра Варнека из Университета Страсбурга (Франция) и Университета Хоккайдо (Япония).

«Реакция Сузуки, которая широко используется в химии для получения полифенолов, стиролов, а также замещенных бифенилов, была выбрана для анализа не случайно. Ее открыл в Университете Хоккайдо Акира Сузуки, за что получил Нобелевскую премию по химии», – отметил Тимур Исмаилович.

Уникальный программный комплекс на основе глубоких генеративных рекуррентных нейронных сетей, созданный учеными трех стран, по словам Маджидова, будет способствовать решению задач синтеза новых соединений.