Quantumrun

Ofbyldingskredyt:

iStock

AI fersnelt wittenskiplike ûntdekking: de wittenskipper dy't noait sliept

Keunstmjittige yntelliginsje en masine learen (AI / ML) wurde brûkt om gegevens rapper te ferwurkjen, wat liedt ta mear wittenskiplike trochbraken.

Skriuwer:
Namme fan auteur
Quantumrun Foresight
Desimber 12, 2023

Ynsjoch gearfetting

AI, foaral platfoarms lykas ChatGPT, fersnelt de wittenskiplike ûntdekking signifikant troch it automatisearjen fan gegevensanalyse en hypotezegeneraasje. It fermogen om grutte hoemannichten wittenskiplike gegevens te ferwurkjen is krúsjaal foar it fuortsterkjen fan fjilden lykas skiekunde en materiaalwittenskip. AI spile in krúsjale rol by it ûntwikkeljen fan it COVID-19-faksin, wat syn kapasiteit foar fluch, gearwurkjend ûndersyk illustrearre. Ynvestearingen yn "exascale" supercomputers, lykas it Frontier-projekt fan it Amerikaanske ministearje fan enerzjy, markearje it potensjeel fan AI yn it riden fan wittenskiplike trochbraken yn sûnenssoarch en enerzjy. Dizze yntegraasje fan AI yn ûndersyk befoarderet multydissiplinêre gearwurking en rappe hypotezetesten, hoewol it ek fragen opropt oer de etyske en yntellektuele eigendomsimplikaasjes fan AI as mei-ûndersiker.

AI fersnelt wittenskiplike ûntdekkingskontekst

Wittenskip, op himsels, is in kreatyf proses; ûndersikers moatte har geast en perspektiven konstant útwreidzje om nije medisinen, gemyske tapassingen en ynnovaasjes yn 'e yndustry te meitsjen. It minsklik brein hat lykwols syn grinzen. Der binne ommers mear molekulêre foarmen te tinken as der atomen yn it hielal binne. Gjin persoan kin se allegear ûndersykje. Dizze needsaak om it ûneinige ferskaat oan mooglike wittenskiplike eksperiminten te ferkennen en te testen hat wittenskippers dreaun om kontinu nije ark oan te nimmen om har ûndersyksmooglikheden út te wreidzjen - it lêste ark is keunstmjittige yntelliginsje.

It gebrûk fan AI yn wittenskiplike ûntdekking wurdt oandreaun (2023) troch djippe neurale netwurken en generative AI-ramten dy't yn steat binne om wittenskiplike kennis yn bulk te generearjen út alle publisearre materiaal oer in spesifyk ûnderwerp. Generative AI-platfoarms lykas ChatGPT kinne bygelyks grutte hoemannichten wittenskiplike literatuer analysearje en synthesisearje, en skiekundigen helpe by it ûndersykjen fan nije syntetyske dongstoffen. AI-systemen kinne wiidweidige databases fan oktroaien, akademyske papers en publikaasjes siftje, hypotezen formulearje en ûndersyksrjochting liede.

Lykas kin AI de gegevens brûke dy't it analysearret om orizjinele hypotezen te betinken om it sykjen nei nije molekulêre ûntwerpen te ferbreedzjen, op in skaal dy't in yndividuele wittenskipper ûnmooglik soe fine om te passen. Sokke AI-ark as se wurde keppele mei takomstige kwantumkomputers soene yn steat wêze om nije molekulen rap te simulearjen om elke spesifisearre need oan te pakken op basis fan 'e meast kânsrike teory. De teory sil dan analysearre wurde mei autonome laboratoariumtests, wêr't in oar algoritme de resultaten soe evaluearje, gatten as defekten identifisearje en nije ynformaasje ekstrahearje. Nije fragen soene opkomme, en sa soe it proses wer begjinne yn in deugdsume syklus. Yn sa'n senario soene wittenskippers tafersjoch hâlde op komplekse wittenskiplike prosessen en inisjativen ynstee fan yndividuele eksperiminten.

Disruptive ynfloed

Ien foarbyld fan hoe't AI is brûkt om wittenskiplike ûntdekking te fersnellen wie de skepping fan it COVID-19-faksin. In konsortium fan 87 organisaasjes, fariearjend fan akademisy oant tech bedriuwen, hat wrâldwiid ûndersikers tagong ta superkompjûters (apparaten mei hege snelheid komputermooglikheden dy't ML-algoritmen kinne útfiere) om AI te brûken om besteande gegevens en stúdzjes te siften. It resultaat is in fergese útwikseling fan ideeën en eksperimintresultaten, folsleine tagong ta avansearre technology, en rapper, krekter gearwurking. Fierder realisearje federale ynstânsjes it potensjeel fan AI om nije technologyen rap te ûntwikkeljen. Bygelyks, it Amerikaanske ministearje fan enerzjy (DOE) hat it Kongres frege foar in budzjet fan maksimaal $4 miljard oer 10 jier om te ynvestearjen yn AI-technologyen om wittenskiplike ûntdekkingen te stimulearjen. Dizze ynvestearrings omfetsje "exascale" (yn steat om hege folumes fan berekkeningen út te fieren) supercomputers.

Yn maaie 2022 joech DOE techbedriuw Hewlett Packard (HP) opdracht om de rapste exascale supercomputer, Frontier, te meitsjen. De superkomputer wurdt ferwachte om ML-berekkeningen oant 10x rapper op te lossen dan de hjoeddeiske supercomputers en oplossingen te finen foar problemen dy't 8x komplekser binne. It buro wol har rjochtsje op ûntdekkingen yn kanker en syktediagnoaze, duorsume enerzjy en duorsume materialen.

DOE hat in protte wittenskiplike ûndersyksprojekten finansierd, ynklusyf atomsmashers en genome sequencing, wat resultearre yn it buro dat massive databases beheart. It buro hopet dat dizze gegevens ien dei kinne resultearje yn trochbraken dy't ûnder oaren enerzjyproduksje en sûnenssoarch kinne befoarderje. Fan it ôflieden fan nije fysike wetten oant nije gemyske ferbiningen, wurdt ferwachte dat AI / ML it heulende wurk sil dwaan dat ûndúdlikheden soe nimme en de kânsen op sukses yn wittenskiplik ûndersyk ferheegje.

Gefolgen fan AI rapper wittenskiplike ûntdekking

Bredere gefolgen fan wittenskiplike ûntdekking fan AI dy't rapper meitsje kinne omfetsje:

It fasilitearjen fan de rappe yntegraasje fan kennis oer ferskate wittenskiplike dissiplines, it stimulearjen fan ynnovative oplossingen foar komplekse problemen. Dit foardiel soe multydissiplinêre gearwurking oanmoedigje, it mingjen fan ynsjoggen út fjilden lykas biology, natuerkunde en kompjûterwittenskip.
AI wurdt brûkt as in all-purpose laboratoarium assistint, analysearret grutte datasets folle rapper dan minsken, wat liedt ta rapper generaasje en falidaasje fan hypoteze. Automatisearring fan routineûndersykstaken sil wittenskippers frijmeitsje om te fokusjen op komplekse problemen en analysearjen fan tests en eksperimintresultaten.
Undersikers ynvestearje yn it jaan fan AI-kreativiteit om har eigen fragen en oplossingen te ûntwikkeljen foar wittenskiplike fragen yn ferskate fjilden fan stúdzje.
It fersnellen fan romteferkenning as AI sil helpe by it ferwurkjen fan astronomyske gegevens, it identifisearjen fan himelske objekten en it plannen fan misjes.
Guon wittenskippers insistearje dat har AI-kollega as ko-ûndersiker yntellektuele auteursrjochten en publikaasjecredits moatte krije.
Mear federale ynstânsjes dy't ynvestearje yn supercomputers, wêrtroch hieltyd mear avansearre ûndersyksmooglikheden foar universiteiten, iepenbiere ynstânsjes en wittenskipslaboratoaren yn 'e partikuliere sektor mooglik binne.
Snellere medisynûntwikkeling en trochbraken yn materiaalwittenskip, skiekunde en natuerkunde, wat kin liede ta in ûneinich ferskaat oan takomstige ynnovaasjes.