AI huharakisha ugunduzi wa kisayansi: Mwanasayansi ambaye halala kamwe

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Desemba 12, 2023

Muhtasari wa maarifa

AI, haswa mifumo kama ChatGPT, inaharakisha ugunduzi wa kisayansi kwa kufanya uchanganuzi wa data kiotomatiki na utengenezaji wa nadharia. Uwezo wake wa kuchakata kiasi kikubwa cha data ya kisayansi ni muhimu kwa kuendeleza nyanja kama vile kemia na sayansi ya nyenzo. AI ilichukua jukumu muhimu katika kutengeneza chanjo ya COVID-19, ikitoa mfano wa uwezo wake wa utafiti wa haraka na shirikishi. Uwekezaji katika kompyuta kubwa "za hali ya juu", kama mradi wa Frontier wa Idara ya Nishati ya Marekani, unaangazia uwezo wa AI katika kuendesha mafanikio ya kisayansi katika huduma ya afya na nishati. Ujumuishaji huu wa AI katika utafiti unakuza ushirikiano wa fani nyingi na upimaji wa haraka wa nadharia, ingawa pia unazua maswali kuhusu athari za maadili na mali ya kiakili za AI kama mtafiti-mwenza.

AI huharakisha muktadha wa ugunduzi wa kisayansi

Sayansi, yenyewe, ni mchakato wa ubunifu; watafiti lazima wapanue mawazo na mitazamo yao kila wakati ili kuunda dawa mpya, matumizi ya kemikali, na ubunifu wa tasnia kwa ujumla. Hata hivyo, ubongo wa mwanadamu una mipaka yake. Baada ya yote, kuna aina nyingi zaidi za molekuli kuliko zile za atomi katika ulimwengu. Hakuna mtu anayeweza kuzichunguza zote. Hitaji hili la kuchunguza na kujaribu utofauti usio na kikomo wa majaribio ya kisayansi yanayowezekana kumesukuma wanasayansi kuendelea kutumia zana mpya ili kupanua uwezo wao wa uchunguzi—zana ya hivi punde zaidi ikiwa akili ya bandia.
 
Matumizi ya AI katika ugunduzi wa kisayansi yanaendeshwa (2023) na mitandao ya kina ya neva na mifumo ya AI inayozalisha inayoweza kutoa maarifa ya kisayansi kwa wingi kutoka kwa nyenzo zote zilizochapishwa kwenye mada mahususi. Kwa mfano, majukwaa zalishaji ya AI kama ChatGPT yanaweza kuchambua na kuunganisha kiasi kikubwa cha fasihi ya kisayansi, kusaidia wanakemia katika kutafiti mbolea mpya ya sintetiki. Mifumo ya AI inaweza kuchuja hifadhidata nyingi za hataza, karatasi za kitaaluma, na machapisho, kuunda dhana na mwelekeo wa utafiti.

Vile vile, AI inaweza kutumia data inayochanganua kubuni dhahania asili ili kupanua utaftaji wa miundo mipya ya molekuli, kwa kiwango ambacho mwanasayansi mahususi angeona kuwa haiwezekani kulingana. Zana kama hizo za AI zikiunganishwa na kompyuta za quantum za siku zijazo zitaweza kuiga kwa haraka molekuli mpya kushughulikia hitaji lolote lililobainishwa kulingana na nadharia inayoahidi zaidi. Nadharia hiyo itachanganuliwa kwa kutumia majaribio ya maabara ya uhuru, ambapo kanuni nyingine itatathmini matokeo, kutambua mapungufu au kasoro, na kutoa taarifa mpya. Maswali mapya yangetokea, na kwa hivyo mchakato ungeanza tena katika mzunguko mzuri. Katika hali kama hii, wanasayansi wangekuwa wakisimamia michakato na mipango tata ya kisayansi badala ya majaribio ya mtu binafsi.

Athari ya usumbufu

Mfano mmoja wa jinsi AI imetumiwa kuharakisha ugunduzi wa kisayansi ilikuwa uundaji wa chanjo ya COVID-19. Muungano wa mashirika 87, kuanzia wasomi hadi makampuni ya kiteknolojia, umeruhusu watafiti wa kimataifa kufikia kompyuta kubwa (vifaa vilivyo na uwezo wa kompyuta ya kasi ya juu vinavyoweza kuendesha algoriti za ML) kutumia AI kupepeta data na tafiti zilizopo. Matokeo yake ni kubadilishana bila malipo kwa mawazo na matokeo ya majaribio, ufikiaji kamili wa teknolojia ya hali ya juu, na ushirikiano wa haraka na sahihi zaidi. Zaidi ya hayo, mashirika ya shirikisho yanatambua uwezo wa AI kukuza teknolojia mpya kwa haraka. Kwa mfano, Idara ya Nishati ya Marekani (DOE) imeomba Congress bajeti ya hadi dola bilioni 4 kwa miaka 10 ili kuwekeza katika teknolojia za AI ili kuboresha uvumbuzi wa kisayansi. Uwekezaji huu ni pamoja na "exascale" (uwezo wa kufanya kiasi kikubwa cha hesabu) kompyuta kuu.

Mnamo Mei 2022, DOE iliagiza kampuni ya teknolojia ya Hewlett Packard (HP) kuunda kompyuta kuu ya kasi zaidi, Frontier. Kompyuta kuu inatarajiwa kusuluhisha hesabu za ML hadi mara 10 kwa kasi zaidi kuliko kompyuta kuu za kisasa na kupata suluhu za matatizo ambayo ni changamano mara 8 zaidi. Shirika hilo linataka kuzingatia uvumbuzi katika utambuzi wa saratani na magonjwa, nishati mbadala, na nyenzo endelevu. 

DOE imekuwa ikifadhili miradi mingi ya utafiti wa kisayansi, ikijumuisha vivunja atomi na mpangilio wa jenomu, ambayo imesababisha wakala kusimamia hifadhidata kubwa. Shirika hilo linatumai kuwa siku moja data hii inaweza kusababisha mafanikio ambayo yanaweza kuendeleza uzalishaji wa nishati na huduma ya afya, miongoni mwa mengine. Kuanzia kutoa sheria mpya za kimaumbile hadi michanganyiko mipya ya kemikali, AI/ML inatarajiwa kufanya kazi nzito ambayo ingeondoa utata na kuongeza nafasi za kufaulu katika utafiti wa kisayansi.

Athari za AI kuharakisha ugunduzi wa kisayansi

Athari pana za ugunduzi wa kisayansi wa kasi wa AI zinaweza kujumuisha: 

• Kuwezesha ujumuishaji wa haraka wa maarifa katika taaluma tofauti za kisayansi, kukuza suluhisho za kiubunifu kwa shida ngumu. Faida hii inaweza kuhimiza ushirikiano wa taaluma mbalimbali, kuchanganya maarifa kutoka nyanja kama vile biolojia, fizikia na sayansi ya kompyuta.
• AI inatumika kama msaidizi wa maabara ya madhumuni yote, kuchambua hifadhidata kubwa kwa haraka zaidi kuliko wanadamu, na kusababisha uundaji wa nadharia ya haraka na uthibitisho. Uendeshaji wa kazi za kawaida za utafiti utawaweka huru wanasayansi ili kuzingatia matatizo changamano na kuchanganua majaribio na matokeo ya majaribio.
• Watafiti wanaowekeza katika kutoa ubunifu wa AI kukuza maswali yao wenyewe na suluhisho kwa maswali ya kisayansi katika nyanja mbali mbali za masomo.
• Kuharakisha uchunguzi wa anga kama AI kutasaidia katika kuchakata data ya unajimu, kutambua vitu vya angani, na misheni ya kupanga.
• Wanasayansi wengine wakisisitiza kwamba mwenzao wa AI au mtafiti mwenza anapaswa kupewa hakimiliki za kiakili na sifa za uchapishaji.
• Mashirika zaidi ya shirikisho yanayowekeza kwenye kompyuta kubwa, kuwezesha fursa za utafiti wa juu zaidi kwa chuo kikuu, wakala wa umma, na maabara za sayansi za sekta binafsi.
• Ukuaji wa haraka wa dawa za kulevya na mafanikio katika sayansi ya nyenzo, kemia na fizikia, ambayo inaweza kusababisha uvumbuzi anuwai wa siku zijazo.

Maswali ya kutoa maoni

• Ikiwa wewe ni mwanasayansi au mtafiti, shirika lako linatumiaje AI katika utafiti?
• Je, ni hatari gani zinazowezekana za kuwa na AI kama watafiti-wenza?