ВИ го забрзува научното откритие: Научникот кој никогаш не спие

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Декември 12, 2023

Резиме на увид

Вештачката интелигенција, особено платформите како ChatGPT, значително ги забрзува научните откритија преку автоматизирање на анализата на податоците и генерирањето хипотези. Неговата способност да обработува огромни количини научни податоци е клучна за унапредување на областите како хемијата и науката за материјали. Вештачката интелигенција одигра клучна улога во развојот на вакцината за СОВИД-19, покажувајќи го нејзиниот капацитет за брзо, заедничко истражување. Инвестициите во „ексаскала“ суперкомпјутери, како што е проектот Frontier на американското Министерство за енергетика, го истакнуваат потенцијалот на вештачката интелигенција во поттикнување на научни откритија во здравството и енергијата. Оваа интеграција на вештачката интелигенција во истражувањето промовира мултидисциплинарна соработка и брзо тестирање на хипотези, иако исто така покренува прашања за импликациите на етичката и интелектуалната сопственост на вештачката интелигенција како ко-истражувач.

ВИ го забрзува контекстот на научни откритија

Науката, сама по себе, е креативен процес; истражувачите мора постојано да ги прошируваат своите умови и перспективи за да создадат нови лекови, хемиски апликации и индустриски иновации во целина. Меѓутоа, човечкиот мозок има свои граници. На крајот на краиштата, постојат повеќе замисливи молекуларни форми отколку што има атоми во универзумот. Ниту едно лице не смее да ги испита сите. Оваа потреба за истражување и тестирање на бесконечната разновидност на можни научни експерименти ги натера научниците постојано да усвојуваат нови алатки за да ги прошират своите истражувачки способности - најновата алатка е вештачката интелигенција.
 
Употребата на вештачката интелигенција во научното откритие е поттикната (2023) од длабоки невронски мрежи и генеративни рамки за вештачка интелигенција способни да генерираат научно знаење на големо од целиот објавен материјал за одредена тема. На пример, генеративните платформи за вештачка интелигенција како ChatGPT можат да анализираат и синтетизираат огромни количини научна литература, помагајќи им на хемичарите во истражувањето на нови синтетички ѓубрива. Системите за вештачка интелигенција можат да пребаруваат низ обемни бази на податоци на патенти, академски трудови и публикации, формулирајќи хипотези и водење на насоката за истражување.

Слично на тоа, вештачката интелигенција може да ги користи податоците што ги анализира за да смисли оригинални хипотези за да ја прошири потрагата по нови молекуларни дизајни, на скала што за поединечен научник би било невозможно да се совпадне. Ваквите алатки за вештачка интелигенција кога ќе се спојат со идните квантни компјутери ќе бидат способни брзо да симулираат нови молекули за да одговорат на секоја одредена потреба заснована на најперспективната теорија. Теоријата потоа ќе се анализира со помош на автономни лабораториски тестови, каде друг алгоритам ќе ги процени резултатите, ќе ги идентификува празнините или дефектите и ќе извлече нови информации. Би се појавиле нови прашања и така процесот би започнал повторно во доблесен циклус. Во такво сценарио, научниците ќе ги надгледуваат сложените научни процеси и иницијативи наместо индивидуални експерименти.

Нарушувачко влијание

Еден пример за тоа како вештачката интелигенција се користела за да се забрза научното откритие беше создавањето на вакцината COVID-19. Конзорциум од 87 организации, кои се движат од академски до технолошки фирми, им дозволи на глобалните истражувачи да пристапат до суперкомпјутери (уреди со компјутерски способности со голема брзина што можат да работат со ML алгоритми) за да користат вештачка интелигенција за да ги просеат постоечките податоци и студии. Резултатот е бесплатна размена на идеи и резултати од експерименти, целосен пристап до напредна технологија и побрза, попрецизна соработка. Понатаму, федералните агенции го реализираат потенцијалот на вештачката интелигенција за брзо развивање на нови технологии. На пример, американското Министерство за енергетика (DOE) побара од Конгресот буџет до 4 милијарди американски долари во текот на 10 години за инвестирање во технологии за вештачка интелигенција за зајакнување на научните откритија. Овие инвестиции вклучуваат суперкомпјутери „exascale“ (способни за извршување големи количини на пресметки).

Во мај 2022 година, DOE ја нарача технолошката компанија Hewlett Packard (HP) да го создаде најбрзиот суперкомпјутер со егзаскали, Frontier. Се очекува суперкомпјутерот да решава ML пресметки до 10 пати побрзо од денешните суперкомпјутери и да наоѓа решенија за проблеми кои се 8x посложени. Агенцијата сака да се фокусира на откритијата за дијагностицирање на рак и болести, обновливи извори на енергија и одржливи материјали. 

DOE финансира многу научно-истражувачки проекти, вклучително и разбивачи на атоми и секвенционирање на геномот, што резултираше со агенцијата да управува со огромни бази на податоци. Агенцијата се надева дека овие податоци еден ден би можеле да резултираат со откритија кои можат да го унапредат производството на енергија и здравствената заштита, меѓу другото. Од извлекување на нови физички закони до нови хемиски соединенија, AI/ML се очекува да ја изврши главната работа што ќе ги отстрани нејаснотијата и ќе ги зголеми шансите за успех во научното истражување.

Импликации од забрзаното научно откритие со вештачка интелигенција

Пошироките импликации на научното откритие за забрзување на вештачката интелигенција може да вклучуваат: 

• Олеснување на брзата интеграција на знаењето низ различни научни дисциплини, поттикнувајќи иновативни решенија за сложени проблеми. Оваа придобивка ќе поттикне мултидисциплинарна соработка, комбинирајќи сознанија од области како биологија, физика и компјутерски науки.
• Вештачката интелигенција се користи како сенаменски лабораториски асистент, анализирајќи огромни збирки податоци многу побрзо од луѓето, што доведува до побрзо генерирање и валидација на хипотези. Автоматизацијата на рутинските истражувачки задачи ќе ги ослободи научниците да се фокусираат на сложени проблеми и анализирање на тестови и резултати од експерименти.
• Истражувачите инвестираат во давање креативност на вештачката интелигенција за да развијат свои прашања и решенија за научни прашања во различни области на студии.
• Забрзувањето на истражувањето на вселената како вештачка интелигенција ќе помогне во обработката на астрономските податоци, идентификување на небесни објекти и планирање мисии.
• Некои научници инсистираат на тоа дека нивниот колега или ко-истражувач со вештачка интелигенција треба да добијат интелектуални авторски права и кредити за објавување.
• Повеќе федерални агенции инвестираат во суперкомпјутери, овозможувајќи сè понапредни истражувачки можности за научни лаборатории на универзитетите, јавните агенции и приватниот сектор.
• Побрз развој на лекови и откритија во науката за материјали, хемијата и физиката, што може да доведе до бесконечна разновидност на идни иновации.

Прашања за коментирање

• Ако сте научник или истражувач, како вашата организација користи вештачка интелигенција во истражувањето?
• Кои се потенцијалните ризици да се има вештачка интелигенција како ко-истражувачи?