ИИ-алгоритм Uni-Bond переводит 3D-структуры молекул в формулы

На международной конференции ICML в Сеуле представлена модель искусственного интеллекта Uni-Bond. Разработка выполнена учеными из Института AIRI, НИУ ВШЭ, МГУ, ТГУ и УрФУ. Алгоритм преобразует трехмерные координаты атомов в плоскую структурную формулу молекулы. Об этом сообщает портал Компьютерра.

В отличие от классических программ, которые определяют связи по расстояниям между атомами, новый подход анализирует геометрию всей молекулы. Это позволяет строить граф связей непосредственно на основе 3D-координат. Точность Uni-Bond достигает 99,53%, что в 20 раз снижает частоту ошибок по сравнению с предыдущими методами.

Модель проверяли на кластерах воды, где молекулы расположены близко, но не образуют химических связей. Uni-Bond корректно определил внутримолекулярные связи и не выявил ложных межмолекулярных взаимодействий, в отличие от предшествующих методов.

Нейросеть распознает пять типов связей: отсутствие связи, одинарные, двойные, тройные и ароматические. Использование глобальной информации о молекуле делает алгоритм устойчивым к шумам и искажениям геометрии, что важно для сложных структур, включая таутомерию.

В будущем разработчики планируют адаптировать модель для работы с заряженными частицами и радикалами, а также применять ее для валидации структур, созданных другими ИИ-системами. Технология может быть востребована в фармацевтической промышленности, но сроки внедрения не называются.