Inteligjenca artificiale shpejton zbulimin shkencor: Shkencëtari që nuk fle kurrë

• Author:
• Emri i autorit

  Parashikimi Kuantumrun
• Dhjetor 12, 2023

Përmbledhje e pasqyrës

AI, veçanërisht platformat si ChatGPT, po përshpejton ndjeshëm zbulimin shkencor duke automatizuar analizën e të dhënave dhe gjenerimin e hipotezave. Aftësia e tij për të përpunuar sasi të mëdha të dhënash shkencore është thelbësore për avancimin e fushave si kimia dhe shkenca e materialeve. AI luajti një rol kryesor në zhvillimin e vaksinës COVID-19, duke ilustruar kapacitetin e saj për kërkime të shpejta dhe bashkëpunuese. Investimet në superkompjuterët "exascale", si projekti Frontier i Departamentit të Energjisë së SHBA-së, nxjerrin në pah potencialin e AI në nxitjen e përparimeve shkencore në kujdesin shëndetësor dhe energjinë. Ky integrim i AI në kërkime promovon bashkëpunimin multidisiplinar dhe testimin e shpejtë të hipotezave, megjithëse ngre gjithashtu pyetje në lidhje me implikimet etike dhe të pronësisë intelektuale të AI si bashkë-hulumtues.

AI shpejton kontekstin e zbulimit shkencor

Shkenca, në vetvete, është një proces krijues; studiuesit duhet të zgjerojnë vazhdimisht mendjet dhe perspektivat e tyre për të krijuar ilaçe të reja, aplikime kimike dhe inovacione të industrisë në përgjithësi. Megjithatë, truri i njeriut ka kufijtë e tij. Në fund të fundit, ka më shumë forma molekulare të imagjinueshme sesa atome në univers. Asnjë person nuk mund t'i ekzaminojë të gjitha. Kjo nevojë për të eksploruar dhe testuar diversitetin e pafund të eksperimenteve të mundshme shkencore i ka shtyrë shkencëtarët të adoptojnë vazhdimisht mjete të reja për të zgjeruar aftësitë e tyre hetuese – mjeti më i fundit është inteligjenca artificiale.
 
Përdorimi i AI në zbulimet shkencore po nxitet (2023) nga rrjete të thella nervore dhe korniza gjeneruese të AI, të afta për të gjeneruar njohuri shkencore në masë nga i gjithë materiali i publikuar për një temë specifike. Për shembull, platformat gjeneruese të AI si ChatGPT mund të analizojnë dhe sintetizojnë sasi të mëdha të literaturës shkencore, duke ndihmuar kimistët në kërkimin e plehrave të rinj sintetikë. Sistemet e AI mund të analizojnë bazat e të dhënave të gjera të patentave, punimeve akademike dhe publikimeve, duke formuluar hipoteza dhe duke udhëhequr drejtimin e kërkimit.

Në mënyrë të ngjashme, AI mund të përdorë të dhënat që analizon për të krijuar hipoteza origjinale për të zgjeruar kërkimin për modele të reja molekulare, në një shkallë që një shkencëtar individual do ta kishte të pamundur të përputhej. Mjete të tilla të AI kur kombinohen me kompjuterët kuantikë të ardhshëm do të jenë në gjendje të simulojnë me shpejtësi molekula të reja për të adresuar çdo nevojë të specifikuar bazuar në teorinë më premtuese. Teoria më pas do të analizohet duke përdorur teste laboratorike autonome, ku një algoritëm tjetër do të vlerësonte rezultatet, do të identifikonte boshllëqet ose defektet dhe do të nxirrte informacione të reja. Do të lindnin pyetje të reja dhe kështu procesi do të fillonte përsëri në një cikël të virtytshëm. Në një skenar të tillë, shkencëtarët do të mbikëqyrnin proceset dhe iniciativat komplekse shkencore në vend të eksperimenteve individuale.

Ndikim shkatërrues

Një shembull se si AI është përdorur për të përshpejtuar zbulimin shkencor ishte krijimi i vaksinës COVID-19. Një konsorcium prej 87 organizatash, duke filluar nga akademia tek firmat e teknologjisë, u ka lejuar studiuesve globalë të aksesojnë superkompjuterët (pajisje me aftësi kompjuterike me shpejtësi të lartë që mund të ekzekutojnë algoritme ML) për të përdorur AI për të analizuar të dhënat dhe studimet ekzistuese. Rezultati është një shkëmbim i lirë i ideve dhe rezultateve të eksperimentit, akses i plotë në teknologjinë e përparuar dhe bashkëpunim më i shpejtë dhe më i saktë. Më tej, agjencitë federale po kuptojnë potencialin e AI për të zhvilluar me shpejtësi teknologji të reja. Për shembull, Departamenti Amerikan i Energjisë (DOE) i ka kërkuar Kongresit një buxhet deri në 4 miliardë dollarë gjatë 10 viteve për të investuar në teknologjitë e AI për të nxitur zbulimet shkencore. Këto investime përfshijnë superkompjuterë "exascale" (të aftë për të kryer vëllime të larta llogaritjesh).

Në maj 2022, DOE porositi firmën e teknologjisë Hewlett Packard (HP) për të krijuar superkompjuterin më të shpejtë ekzaskale, Frontier. Superkompjuteri parashikohet të zgjidhë llogaritjet ML deri në 10 herë më shpejt se superkompjuterët e sotëm dhe të gjejë zgjidhje për problemet që janë 8 herë më komplekse. Agjencia dëshiron të fokusohet në zbulimet në diagnostikimin e kancerit dhe sëmundjeve, energjinë e rinovueshme dhe materialet e qëndrueshme. 

DOE ka financuar shumë projekte kërkimore shkencore, duke përfshirë copëtuesit e atomit dhe sekuencën e gjenomit, gjë që ka rezultuar në menaxhimin e bazave masive të të dhënave nga agjencia. Agjencia shpreson se këto të dhëna një ditë mund të rezultojnë në përparime që mund të çojnë përpara prodhimin e energjisë dhe kujdesin shëndetësor, ndër të tjera. Nga nxjerrja e ligjeve të reja fizike deri te komponimet e reja kimike, AI/ML pritet të bëjë punën e rëndë që do të largonte paqartësitë dhe do të rriste shanset për sukses në kërkimin shkencor.

Implikimet e zbulimit shkencor përshpejtues të AI

Implikimet më të gjera të zbulimit shkencor të përshpejtimit të AI mund të përfshijnë: 

• Lehtësimi i integrimit të shpejtë të njohurive nëpër disiplina të ndryshme shkencore, duke nxitur zgjidhje novatore për problemet komplekse. Ky përfitim do të inkurajonte bashkëpunimin multidisiplinar, duke përzier njohuri nga fusha si biologjia, fizika dhe shkenca kompjuterike.
• AI duke u përdorur si një asistent laboratori për të gjitha qëllimet, duke analizuar grupe të gjera të dhënash shumë më shpejt se njerëzit, duke çuar në gjenerimin dhe vërtetimin më të shpejtë të hipotezave. Automatizimi i detyrave rutinë të kërkimit do t'i lirojë shkencëtarët të përqendrohen në probleme komplekse dhe në analizimin e testeve dhe rezultateve të eksperimentit.
• Studiuesit që investojnë në dhënien e kreativitetit të AI për të zhvilluar pyetjet dhe zgjidhjet e tyre për pyetjet shkencore në fusha të ndryshme studimi.
• Përshpejtimi i eksplorimit të hapësirës si AI do të ndihmojë në përpunimin e të dhënave astronomike, identifikimin e objekteve qiellore dhe planifikimin e misioneve.
• Disa shkencëtarë që këmbëngulin që kolegut të tyre ose bashkë-studiuesit të inteligjencës artificiale t'i jepen të drejta intelektuale të autorit dhe kredite botimi.
• Më shumë agjenci federale investojnë në superkompjuterë, duke mundësuar mundësi kërkimi gjithnjë e më të avancuara për laboratorët shkencorë të universiteteve, agjencive publike dhe sektorit privat.
• Zhvillimi më i shpejtë i ilaçeve dhe zbulimet në shkencën e materialeve, kiminë dhe fizikën, të cilat mund të çojnë në një larmi të pafund inovacionesh në të ardhmen.

Pyetje për të komentuar

• Nëse jeni shkencëtar ose studiues, si po e përdor organizata juaj AI në kërkime?
• Cilat janë rreziqet e mundshme për të pasur AI si bashkë-studiues?