एआई वैज्ञानिक खोज को गति देता है: वह वैज्ञानिक जो कभी नहीं सोता

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  क्वांटमरन दूरदर्शिता
• दिसम्बर 12/2023

अंतर्दृष्टि सारांश

एआई, विशेष रूप से चैटजीपीटी जैसे प्लेटफॉर्म, डेटा विश्लेषण और परिकल्पना पीढ़ी को स्वचालित करके वैज्ञानिक खोज में काफी तेजी ला रहे हैं। बड़ी मात्रा में वैज्ञानिक डेटा को संसाधित करने की इसकी क्षमता रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान जैसे क्षेत्रों को आगे बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है। AI ने तेज़, सहयोगात्मक अनुसंधान की अपनी क्षमता का उदाहरण देते हुए, COVID-19 वैक्सीन विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। अमेरिकी ऊर्जा विभाग के फ्रंटियर प्रोजेक्ट की तरह "एक्सास्केल" सुपर कंप्यूटर में निवेश, स्वास्थ्य देखभाल और ऊर्जा में वैज्ञानिक सफलताओं को आगे बढ़ाने में एआई की क्षमता को उजागर करता है। अनुसंधान में एआई का यह एकीकरण बहु-विषयक सहयोग और तेजी से परिकल्पना परीक्षण को बढ़ावा देता है, हालांकि यह सह-शोधकर्ता के रूप में एआई के नैतिक और बौद्धिक संपदा निहितार्थ के बारे में भी सवाल उठाता है।

एआई वैज्ञानिक खोज संदर्भ को गति देता है

विज्ञान, अपने आप में, एक रचनात्मक प्रक्रिया है; नई दवाओं, रासायनिक अनुप्रयोगों और बड़े पैमाने पर उद्योग नवाचारों को बनाने के लिए शोधकर्ताओं को लगातार अपने दिमाग और दृष्टिकोण का विस्तार करना चाहिए। हालाँकि, मानव मस्तिष्क की अपनी सीमाएँ हैं। आख़िरकार, ब्रह्मांड में परमाणुओं की तुलना में अधिक बोधगम्य आणविक रूप हैं। कोई भी व्यक्ति उन सभी की जांच नहीं कर सकता. संभावित वैज्ञानिक प्रयोगों की अनंत विविधता का पता लगाने और परीक्षण करने की आवश्यकता ने वैज्ञानिकों को अपनी जांच क्षमताओं का विस्तार करने के लिए लगातार नए उपकरणों को अपनाने के लिए प्रेरित किया है - नवीनतम उपकरण कृत्रिम बुद्धिमत्ता है।
 
वैज्ञानिक खोज में एआई का उपयोग गहरे तंत्रिका नेटवर्क और जेनरेटिव एआई फ्रेमवर्क द्वारा संचालित (2023) किया जा रहा है जो किसी विशिष्ट विषय पर सभी प्रकाशित सामग्री से थोक में वैज्ञानिक ज्ञान उत्पन्न करने में सक्षम है। उदाहरण के लिए, चैटजीपीटी जैसे जेनेरिक एआई प्लेटफॉर्म बड़ी मात्रा में वैज्ञानिक साहित्य का विश्लेषण और संश्लेषण कर सकते हैं, जिससे रसायनज्ञों को नए सिंथेटिक उर्वरकों पर शोध करने में सहायता मिल सकती है। एआई सिस्टम पेटेंट, अकादमिक पेपर और प्रकाशनों के व्यापक डेटाबेस के माध्यम से परिकल्पना तैयार कर सकता है और अनुसंधान दिशा का मार्गदर्शन कर सकता है।

इसी तरह, एआई नए आणविक डिजाइनों की खोज को व्यापक बनाने के लिए मूल परिकल्पनाओं को तैयार करने के लिए विश्लेषण किए गए डेटा का उपयोग उस पैमाने पर कर सकता है, जिसकी बराबरी करना एक व्यक्तिगत वैज्ञानिक के लिए असंभव होगा। भविष्य के क्वांटम कंप्यूटरों के साथ जुड़ने पर ऐसे एआई उपकरण सबसे आशाजनक सिद्धांत के आधार पर किसी भी निर्दिष्ट आवश्यकता को संबोधित करने के लिए नए अणुओं का तेजी से अनुकरण करने में सक्षम होंगे। फिर स्वायत्त प्रयोगशाला परीक्षणों का उपयोग करके सिद्धांत का विश्लेषण किया जाएगा, जहां एक अन्य एल्गोरिदम परिणामों का मूल्यांकन करेगा, अंतराल या दोषों की पहचान करेगा और नई जानकारी निकालेगा। नए प्रश्न उठेंगे, और इसलिए प्रक्रिया एक अच्छे चक्र में फिर से शुरू होगी। ऐसे परिदृश्य में, वैज्ञानिक व्यक्तिगत प्रयोगों के बजाय जटिल वैज्ञानिक प्रक्रियाओं और पहलों की देखरेख करेंगे।

विघटनकारी प्रभाव

वैज्ञानिक खोज को गति देने के लिए AI का उपयोग कैसे किया गया है इसका एक उदाहरण COVID-19 वैक्सीन का निर्माण था। शिक्षा जगत से लेकर तकनीकी फर्मों तक के 87 संगठनों के एक संघ ने वैश्विक शोधकर्ताओं को मौजूदा डेटा और अध्ययनों के माध्यम से एआई का उपयोग करने के लिए सुपर कंप्यूटर (उच्च गति कंप्यूटिंग क्षमताओं वाले उपकरण जो एमएल एल्गोरिदम चला सकते हैं) तक पहुंचने की अनुमति दी है। इसका परिणाम विचारों और प्रयोग परिणामों का निःशुल्क आदान-प्रदान, उन्नत प्रौद्योगिकी तक पूर्ण पहुंच और तेज़, अधिक सटीक सहयोग है। इसके अलावा, संघीय एजेंसियां ​​नई प्रौद्योगिकियों को तेजी से विकसित करने के लिए एआई की क्षमता का एहसास कर रही हैं। उदाहरण के लिए, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) ने वैज्ञानिक खोजों को बढ़ावा देने के लिए एआई प्रौद्योगिकियों में निवेश करने के लिए कांग्रेस से 4 वर्षों में 10 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक का बजट मांगा है। इन निवेशों में "एक्सास्केल" (उच्च मात्रा में गणना करने में सक्षम) सुपर कंप्यूटर शामिल हैं।

मई 2022 में, डीओई ने सबसे तेज़ एक्सास्केल सुपरकंप्यूटर, फ्रंटियर बनाने के लिए टेक फर्म हेवलेट पैकर्ड (एचपी) को नियुक्त किया। यह अनुमान लगाया गया है कि सुपरकंप्यूटर आज के सुपरकंप्यूटरों की तुलना में एमएल गणनाओं को 10 गुना तेजी से हल कर सकता है और 8 गुना अधिक जटिल समस्याओं का समाधान ढूंढ सकता है। एजेंसी कैंसर और रोग निदान, नवीकरणीय ऊर्जा और टिकाऊ सामग्री में खोजों पर ध्यान केंद्रित करना चाहती है। 

डीओई एटम स्मैशर्स और जीनोम अनुक्रमण सहित कई वैज्ञानिक अनुसंधान परियोजनाओं को वित्त पोषित कर रहा है, जिसके परिणामस्वरूप एजेंसी बड़े पैमाने पर डेटाबेस का प्रबंधन कर रही है। एजेंसी को उम्मीद है कि यह डेटा एक दिन ऐसी सफलताओं का परिणाम हो सकता है जो ऊर्जा उत्पादन और स्वास्थ्य सेवा सहित अन्य को आगे बढ़ा सकती हैं। नए भौतिक नियमों से लेकर नए रासायनिक यौगिकों तक, एआई/एमएल से महत्वपूर्ण कार्य करने की उम्मीद की जाती है जो अस्पष्टता को दूर करेगा और वैज्ञानिक अनुसंधान में सफलता की संभावनाओं को बढ़ाएगा।

वैज्ञानिक खोज को गति देने वाले एआई के निहितार्थ

एआई की तेज गति वाली वैज्ञानिक खोज के व्यापक निहितार्थों में शामिल हो सकते हैं: 

• विभिन्न वैज्ञानिक विषयों में ज्ञान के तीव्र एकीकरण को सुविधाजनक बनाना, जटिल समस्याओं के नवीन समाधानों को बढ़ावा देना। यह लाभ जीव विज्ञान, भौतिकी और कंप्यूटर विज्ञान जैसे क्षेत्रों से अंतर्दृष्टि के सम्मिश्रण, बहु-विषयक सहयोग को प्रोत्साहित करेगा।
• एआई का उपयोग एक सर्व-उद्देश्यीय प्रयोगशाला सहायक के रूप में किया जा रहा है, जो मनुष्यों की तुलना में बहुत तेजी से विशाल डेटासेट का विश्लेषण करता है, जिससे त्वरित परिकल्पना निर्माण और सत्यापन होता है। नियमित अनुसंधान कार्यों का स्वचालन वैज्ञानिकों को जटिल समस्याओं पर ध्यान केंद्रित करने और परीक्षणों और प्रयोग परिणामों का विश्लेषण करने से मुक्त कर देगा।
• शोधकर्ता अध्ययन के विभिन्न क्षेत्रों में वैज्ञानिक पूछताछ के लिए अपने स्वयं के प्रश्न और समाधान विकसित करने के लिए एआई रचनात्मकता देने में निवेश कर रहे हैं।
• एआई के रूप में अंतरिक्ष अन्वेषण में तेजी लाने से खगोलीय डेटा को संसाधित करने, खगोलीय पिंडों की पहचान करने और मिशन की योजना बनाने में सहायता मिलेगी।
• कुछ वैज्ञानिक इस बात पर जोर दे रहे हैं कि उनके एआई सहकर्मी या सह-शोधकर्ता को बौद्धिक कॉपीराइट और प्रकाशन क्रेडिट दिया जाना चाहिए।
• अधिक संघीय एजेंसियां ​​सुपर कंप्यूटर में निवेश कर रही हैं, जिससे विश्वविद्यालय, सार्वजनिक एजेंसी और निजी क्षेत्र की विज्ञान प्रयोगशालाओं के लिए अधिक उन्नत अनुसंधान के अवसर प्राप्त हो रहे हैं।
• तेजी से दवा विकास और सामग्री विज्ञान, रसायन विज्ञान और भौतिकी में सफलताएं, जिससे भविष्य में अनंत प्रकार के नवाचार हो सकते हैं।

टिप्पणी करने के लिए प्रश्न

• यदि आप एक वैज्ञानिक या शोधकर्ता हैं, तो आपका संगठन अनुसंधान में एआई का उपयोग कैसे कर रहा है?
• एआई को सह-शोधकर्ताओं के रूप में रखने के संभावित जोखिम क्या हैं?