人工智能与物理模型结合与软件应用结合讨论

王坚

在波士顿纽约AI技术与创业交流群,讨论人工智能与物理模型的结合,以及人工智能与其他软件应用的结合。AlphaFold用已知蛋白质中每对氨基酸之间的距离分布,以及连接它们的化学键之间的角度等氨基酸位置信息,对未知蛋白质的三维结构进行预测,但是精度不够。

接下来AlphaFold用大量的物理模型计算来提高预测精度。其他研究人员,又可以在AlphaFold的预测的基础上,进一步用物理模型来提高预测精度。但是在宣传中,只讲AlphaFold用人工智能,这是用公开的数据和已知的算法进行计算,很多人都可以做。但是AlphaFold所做的大量物理模型计算,在宣传中则被忽略。

ChatGPT用大量的网络信息做归纳推理,演绎推理能力很弱,不擅长数学。ChatGPT连接Wolfram和MATLAB后,增强了数学功能,甚至有人宣称ChatGPT可以取代数学家。但是任何软件,连接Wolfram和MATLAB后,都可以增强数学功能。ChatGPT本身的数学能力仍然是很薄弱的。

今年的拉斯克基础医学研究奖授予Demis Hassabis和John Jumper,以表彰他们在创造AlphaFold人工智能(AI)系统方面的贡献,该系统可根据氨基酸一级(1D)序列预测蛋白质的三维(3D)结构。


他们的成果解决了一个长期困扰科学界的问题,为加速整个生物医学领域的研究打开了大门。蛋白质在疾病发生中起着举足轻重的作用:在阿尔茨海默病中,它们会折叠和聚集;在癌症中,它们的调节功能丧失;在先天性代谢障碍疾病中,它们会功能失调

阿尔兹海默症中的β 淀粉样蛋白和Tau 蛋白 – 试剂盒
abcam.cnhttps://www.abcam.cn › beta-amyl…
虽然观察到可溶的寡聚体和不可溶的纤维丝都存在于阿尔兹海默症中,但其真正的致病机制尚未明确。这里我们将介绍Aβ 从APP 中产生的过程,以及Aβ 的构像差异与阿尔兹海默症 …

杨小鲁团队报道阿尔茨海默病的新发病机制和治疗方法
中国疾病预防控制中心https://m.chinacdc.cn › gwxx
Aug 22, 2023 — 这些神经元的损伤或死亡是由蛋白质错误折叠和聚集引起的,

@潘力刚 地产.激光.IT.AI.医学.生物 给AlphaFold颁奖,强调AlphaFold对蛋白质功能退化引起的疾病会有帮助,但阿尔茨海默病是由蛋白质错误折叠和聚集引起的,AlphaFold对这些错误折叠的蛋白质结构是没法预测的。

Hassabis和Jumper同时应用了物理学和AI–ML的元素,但该方法的创新性和性能上的飞跃主要源于AI–ML;这两位研究者创造性地将大型公共数据库与工业级计算资源结合起来,创建了AlphaFold。

看到AlphaFold中也有物理模型

AlphaFold developers Demis Hassabis and John Jumper …Journal of Clinical Investigationhttps://www.jci.org › articles › view3 days ago — During his studies, Dr. Jumper developed both an extremely fast and clever molecular dynamics (MD) method and a new machine learning approach for simultaneously training all the energy function parameters

DeepMind’s original version of AlphaFold outperformed the other methods in the template-free category (14), but it did not yet achieve the 1 Å accuracy needed to transform people’s view of protein structure prediction. The DeepMind structure prediction group, now being led by Dr. Jumper, accomplished that feat in CASP14 in 2020 (1).

To achieve this success, they developed a whole new AI architecture, recognizing that they were predicting protein structures going from a 1D sequence to a 3D physical structure (2, 15). Their approach, along with the inclusion of physics and evolutionary information, was designed into AlphaFold at many stages. Rather than operating a one-directional pipeline, the various algorithmic steps communicate back and forth with each other

While the physical principles of protein structure are included throughout AlphaFold, there are instances where biophysics was sacrificed for expediency (2, 15). Fundamentally, proteins are polymers, which governs many of their biophysical properties. Nevertheless, this property was not required in the early search stages of the pipeline. Rather, the protein starts as a “residue gas” where each amino acid monomer is free to move as an independent unit, with the backbone connectivity being realized only after the units have found their native positions.

AlphaFold是分两步走,第一步是没用物理模型,只是用氨基酸的位置信息,这一步就是通常所讲的人工智能

但是这样的AlphaFold,预测的精确度不够,接下来是用大量的物理模型来提升精确度,但是只宣传人工智能,没宣传物理模型

然后其他的研究者,在AlphaFold预测的基础之上,再使用物理模型,又可以进一步提升蛋白质结构预测的精确度

OpenAI is like Google before 2003, dazzling the world with amazing products backed by astonishing technologies that went beyond wild dreams of millions of people. And most importantly, OpenAI kept releasing new features at blazing speed with a few hundred people, just like early days of Google and Microsoft.

连小学数学题都做错,ChatGPT仍是学习数学的大杀器知乎专栏https://zhuanlan.zhihu.com › …截止目前,我们可以发现ChatGPT在做一些基础的公式化简时,经常出错,即便是一些小学数学题,它都不会做,这也难怪让很多人觉得它的数学能力很差。

最新发布ChatGPT 的Wolfram 插件Wolfram: Computation Meets Knowledgehttps://www.wolfram.com › index….Wolfram 插件通过Wolfram|Alpha 和Wolfram Language 为ChatGPT 提供强大的计算能力、 精确的数学运算、策管的知识、实时数据和可视化,从而使ChatGPT 变得更加智能。

ChatGPT结合MATLAB用于科研绘图河数学建,功能很强今日头条https://open.toutiao.com › …ChatGPT结合MATLAB用于科研绘图河数学建,功能很强

OpenAI飞速地增加ChatGPT功能,都是通过连接其他的应用,比如连接数学软件Wolfram、MATLAB,ChatGPT的数学功能就更强大,但是也都被宣传成人工智能,给人以ChatGPT本身就有强大的数学能力的印象,实际上,只是调用其他数学软件

ChatGPT的推理能力相对有限,这是由其基于统计模型的本质和训练数据的限制所决定的。 尽管ChatGPT在大规模文本数据上进行了训练,但它并没有真正的推理能力,不能像人类一样进行逻辑推理、抽象思维和推断。 ChatGPT主要通过模式匹配和统计学习来生成回答。Jun 30, 2023ChatGPT的推理能力是否有限? 原创 – CSDN博客

ChatGPT的回答没有逻辑,如何加强它的逻辑推理能力?知乎https://www.zhihu.com › answerFeb 17, 2023 — 如果问ChatGPT需要「多步推理」才能解决的问题,它回答的时候很没有逻辑

While it has been exposed to a vast amount of internet text, the training data isn’t specifically geared toward mathematical concepts and problem-solving. As a result, ChatGPT may lack the necessary mathematical knowledge and reasoning abilities required to handle complex math problems.Sep 6, 2023Why Is ChatGPT Bad at Math? | Baeldung on Computer Science

While it has been exposed to a vast amount of internet text, the training data isn’t specifically geared toward mathematical concepts and problem-solving. As a result, ChatGPT may lack the necessary mathematical knowledge and reasoning abilities required to handle complex math problems.Sep 6, 2023

Why Is ChatGPT Bad at Math? | Baeldung on Computer Science

实际上,ChatGPT用大量的网络信息做归纳推理,演绎推理能力很弱,不擅长数学。