AI-ն արագացնում է գիտական ​​բացահայտումը. գիտնականը, որը երբեք չի քնում

• Հեղինակ:
• Հեղինակ անունը

  Quantumrun Հեռատեսություն
• Դեկտեմբերի 12, 2023

Insight ամփոփում

AI-ն, հատկապես ChatGPT-ի նման հարթակները, զգալիորեն արագացնում են գիտական ​​բացահայտումները՝ ավտոմատացնելով տվյալների վերլուծությունը և վարկածների ստեղծումը: Հսկայական քանակությամբ գիտական ​​տվյալներ մշակելու նրա կարողությունը կարևոր նշանակություն ունի այնպիսի ոլորտների առաջխաղացման համար, ինչպիսիք են քիմիան և նյութերի գիտությունը: Արհեստական ​​ինտելեկտը առանցքային դեր է խաղացել COVID-19 պատվաստանյութի մշակման գործում՝ ցույց տալով արագ, համատեղ հետազոտությունների համար դրա կարողությունը: Ներդրումները «exascale» սուպերհամակարգիչներում, ինչպիսին է ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության Frontier նախագիծը, ընդգծում են AI-ի ներուժը առողջապահության և էներգետիկայի բնագավառում գիտական ​​առաջընթացի խթանման գործում: AI-ի այս ինտեգրումը հետազոտության մեջ խթանում է բազմամասնագիտական ​​համագործակցությունը և վարկածների արագ փորձարկումը, թեև այն նաև հարցեր է առաջացնում AI-ի էթիկական և մտավոր սեփականության հետևանքների վերաբերյալ որպես համահեղինակ:

AI-ն արագացնում է գիտական ​​բացահայտումների համատեքստը

Գիտությունն ինքնին ստեղծագործական գործընթաց է. Հետազոտողները պետք է մշտապես ընդլայնեն իրենց միտքն ու հեռանկարները՝ ստեղծելու նոր դեղամիջոցներ, քիմիական կիրառություններ և ընդհանուր առմամբ արդյունաբերության նորարարություններ: Այնուամենայնիվ, մարդու ուղեղն ունի իր սահմանները. Ի վերջո, կան ավելի շատ մոլեկուլային ձևեր, քան ատոմները տիեզերքում: Ոչ ոք չի կարող քննել դրանք բոլորին: Հնարավոր գիտական ​​փորձերի անսահման բազմազանությունը ուսումնասիրելու և փորձարկելու այս անհրաժեշտությունը գիտնականներին մղել է շարունակաբար ընդունել նոր գործիքներ՝ ընդլայնելու իրենց հետաքննական կարողությունները. վերջին գործիքը արհեստական ​​ինտելեկտն է:
 
AI-ի օգտագործումը գիտական ​​հայտնագործությունների մեջ (2023 թ.) պայմանավորված է խորը նեյրոնային ցանցերով և գեներատիվ AI շրջանակներով, որոնք ի վիճակի են մեծ քանակությամբ գիտական ​​գիտելիքներ ստեղծել կոնկրետ թեմայի վերաբերյալ բոլոր հրապարակված նյութերից: Օրինակ՝ ChatGPT-ի նման գեներատիվ AI հարթակները կարող են վերլուծել և սինթեզել հսկայական քանակությամբ գիտական ​​գրականություն՝ օգնելով քիմիկոսներին ուսումնասիրել նոր սինթետիկ պարարտանյութերը: AI համակարգերը կարող են մաղել արտոնագրերի, ակադեմիական հոդվածների և հրապարակումների լայնածավալ տվյալների բազաները՝ ձևակերպելով վարկածներ և ուղղորդելով հետազոտության ուղղությունը:

Նմանապես, AI-ն կարող է օգտագործել իր վերլուծած տվյալները՝ սկզբնական վարկածներ մշակելու համար՝ ընդլայնելու նոր մոլեկուլային ձևավորումների որոնումը, այն մասշտաբով, որը անհատ գիտնականը անհնարին կհամապատասխանի: Այսպիսի AI գործիքները, երբ զուգակցվեն ապագա քվանտային համակարգիչների հետ, կարող են արագորեն մոդելավորել նոր մոլեկուլներ՝ առավել խոստումնալից տեսության վրա հիմնված ցանկացած հատուկ կարիք լուծելու համար: Այնուհետև տեսությունը կվերլուծվի՝ օգտագործելով ինքնավար լաբորատոր թեստեր, որտեղ մեկ այլ ալգորիթմ կգնահատի արդյունքները, կբացահայտի բացերը կամ թերությունները և կհանի նոր տեղեկատվություն: Կծագանային նոր հարցեր, և այդպիսով գործընթացը նորից կսկսվեր առաքինի ցիկլով: Նման սցենարի դեպքում գիտնականները կվերահսկեն բարդ գիտական ​​գործընթացներն ու նախաձեռնությունները՝ անհատական ​​փորձերի փոխարեն:

Խանգարող ազդեցություն

Օրինակներից մեկը, թե ինչպես է արհեստական ​​ինտելեկտը օգտագործվել գիտական ​​բացահայտումն արագացնելու համար, COVID-19 պատվաստանյութի ստեղծումն էր: 87 կազմակերպություններից կազմված կոնսորցիումը, սկսած ակադեմիայից մինչև տեխնոլոգիական ընկերություններ, թույլ է տվել համաշխարհային հետազոտողներին մուտք գործել սուպերհամակարգիչներ (բարձր արագությամբ հաշվողական հնարավորություններով սարքեր, որոնք կարող են գործարկել ML ալգորիթմներ)՝ օգտագործելով AI՝ առկա տվյալները և ուսումնասիրությունները մաղելու համար: Արդյունքը գաղափարների և փորձերի արդյունքների ազատ փոխանակումն է, առաջադեմ տեխնոլոգիաների լիարժեք հասանելիությունը և ավելի արագ, ճշգրիտ համագործակցությունը: Ավելին, դաշնային գործակալությունները գիտակցում են AI-ի ներուժը՝ արագորեն նոր տեխնոլոգիաներ զարգացնելու համար: Օրինակ՝ ԱՄՆ Էներգետիկայի նախարարությունը (DOE) Կոնգրեսից խնդրել է մինչև 4 միլիարդ դոլարի բյուջե 10 տարվա ընթացքում՝ AI տեխնոլոգիաներում ներդրումներ կատարելու համար՝ գիտական ​​հայտնագործությունները խթանելու համար: Այս ներդրումները ներառում են «էքսասանդալային» (կարող են մեծ ծավալի հաշվարկներ կատարել) սուպերհամակարգիչները։

2022 թվականի մայիսին DOE-ն հանձնարարել է Hewlett Packard (HP) տեխնոլոգիական ֆիրմային ստեղծել ամենաարագ էկզամասշտաբ գերհամակարգիչը՝ Frontier-ը: Ակնկալվում է, որ սուպերհամակարգիչը կլուծի ML հաշվարկները մինչև 10 անգամ ավելի արագ, քան այսօրվա սուպերհամակարգիչները և կգտնի լուծումներ այն խնդիրների համար, որոնք 8 անգամ ավելի բարդ են: Գործակալությունը ցանկանում է կենտրոնանալ քաղցկեղի և հիվանդությունների ախտորոշման, վերականգնվող էներգիայի և կայուն նյութերի բացահայտումների վրա: 

DOE-ն ֆինանսավորում է բազմաթիվ գիտահետազոտական ​​նախագծեր, ներառյալ ատոմները ջարդող սարքերը և գենոմի հաջորդականությունը, ինչը հանգեցրել է նրան, որ գործակալությունը կառավարում է հսկայական տվյալների բազաներ: Գործակալությունը հուսով է, որ այս տվյալները մի օր կարող են հանգեցնել բեկումների, որոնք կարող են զարգացնել էներգիայի արտադրությունը և առողջապահությունը, ի թիվս այլոց: Ֆիզիկական նոր օրենքներից մինչև նոր քիմիական միացություններ, AI/ML-ն ակնկալվում է, որ կկատարի այն հիմնական աշխատանքը, որը կվերացնի երկիմաստությունները և կավելացնի գիտական ​​հետազոտություններում հաջողության հասնելու հնարավորությունները:

AI-ի արագացման գիտական ​​հայտնագործության հետևանքները

AI-ի արագացման գիտական ​​բացահայտման ավելի լայն հետևանքները կարող են ներառել. 

• Նպաստել գիտելիքի արագ ինտեգրմանը տարբեր գիտական ​​առարկաների միջև՝ խթանելով բարդ խնդիրների նորարարական լուծումները: Այս առավելությունը կխրախուսի բազմամասնագիտական ​​համագործակցությունը՝ միախառնելով այնպիսի ոլորտների պատկերացումները, ինչպիսիք են կենսաբանությունը, ֆիզիկան և համակարգչային գիտությունը:
• AI-ն օգտագործվում է որպես բազմաֆունկցիոնալ լաբորատոր օգնական, որը վերլուծում է տվյալների հսկայական հավաքածուները շատ ավելի արագ, քան մարդիկ, ինչը հանգեցնում է ավելի արագ վարկածների առաջացման և վավերացման: Սովորական հետազոտական ​​առաջադրանքների ավտոմատացումը գիտնականներին թույլ կտա կենտրոնանալ բարդ խնդիրների վրա և վերլուծել թեստերն ու փորձերի արդյունքները:
• Հետազոտողները ներդրումներ են կատարում արհեստական ​​ինտելեկտի ստեղծարարություն տալու համար՝ մշակելու իրենց հարցերն ու լուծումները գիտական ​​հարցումների տարբեր ոլորտներում ուսումնասիրության համար:
• Տիեզերքի հետախուզման արագացումը որպես AI-ն կօգնի մշակել աստղագիտական ​​տվյալները, բացահայտել երկնային օբյեկտները և ծրագրել առաքելությունները:
• Որոշ գիտնականներ պնդում են, որ արհեստական ​​ինտելեկտի իրենց գործընկերոջը կամ համահետազոտողին պետք է տրամադրվեն ինտելեկտուալ հեղինակային իրավունքներ և հրատարակության վարկեր:
• Ավելի շատ դաշնային գործակալություններ ներդրումներ են կատարում սուպերհամակարգիչների մեջ՝ հնարավորություն տալով ավելի առաջադեմ հետազոտական ​​հնարավորություններ համալսարանների, պետական ​​գործակալությունների և մասնավոր հատվածի գիտական ​​լաբորատորիաների համար:
• Դեղերի ավելի արագ զարգացում և առաջընթաց նյութագիտության, քիմիայի և ֆիզիկայի ոլորտում, ինչը կարող է հանգեցնել ապագա նորարարությունների անսահման բազմազանության:

Հարցեր մեկնաբանելու համար

• Եթե ​​դուք գիտնական կամ հետազոտող եք, ինչպե՞ս է ձեր կազմակերպությունն օգտագործում AI-ն հետազոտություններում:
• Որո՞նք են արհեստական ​​ինտելեկտը որպես համահետազոտող ունենալու հնարավոր ռիսկերը: