AI ngagancangkeun panemuan ilmiah: Élmuwan anu teu pernah bobo

• Author:
• Ngaran pangarang

  Quantumrun tetempoan
• Désémber 12, 2023

Ringkesan wawasan

AI, khususna platform sapertos ChatGPT, sacara signifikan ngagancangkeun panemuan ilmiah ku cara ngajadikeun otomatis analisa data sareng ngahasilkeun hipotésis. Kamampuhan pikeun ngolah sajumlah ageung data ilmiah penting pisan pikeun ngamajukeun widang sapertos kimia sareng élmu bahan. AI maénkeun peran pivotal dina ngamekarkeun vaksin COVID-19, conto kapasitasna pikeun gancang, panalungtikan kolaborasi. Investasi dina superkomputer "exascale", sapertos proyék Frontier Departemen Energi AS, nyorot poténsi AI dina nyetir terobosan ilmiah dina kasehatan sareng énergi. Integrasi AI ieu kana panilitian ngamajukeun kolaborasi multidisiplin sareng uji hipotésis gancang, sanaos ogé nyababkeun patarosan ngeunaan implikasi étika sareng intelektual AI salaku panalungtik babarengan.

AI ngagancangkeun kontéks penemuan ilmiah

Élmu, dina sareng nyalira, mangrupikeun prosés kréatif; panalungtik kudu terus dilegakeun pikiran jeung perspéktif maranéhna pikeun nyieun ubar anyar, aplikasi kimiawi, sarta inovasi industri sacara umum. Sanajan kitu, otak manusa boga wates na. Barina ogé, aya leuwih bentuk molekul conceivable ti aya atom di jagat raya. Teu aya jalma anu tiasa mariksa sadayana. Kabutuhan ieu pikeun ngajalajah sareng nguji karagaman anu teu aya watesna tina kamungkinan ékspérimén ilmiah parantos ngadorong para ilmuwan pikeun terus-terusan ngadopsi alat-alat énggal pikeun ngalegaan kamampuan panilitian-alat anu pangahirna nyaéta intelijen buatan.
 
Pamakéan AI dina panemuan ilmiah didorong (2023) ku jaringan saraf jero sareng kerangka AI generatif anu sanggup ngahasilkeun pangaweruh ilmiah sacara bulk tina sadaya bahan anu diterbitkeun dina topik anu khusus. Salaku conto, platform AI generatif sapertos ChatGPT tiasa nganalisa sareng nyintésis sajumlah literatur ilmiah, ngabantosan ahli kimia dina nalungtik pupuk sintétik énggal. Sistem AI tiasa ngayak ngaliwatan pangkalan data éksténsif ngeunaan patén, makalah akademik, sareng publikasi, ngarumuskeun hipotesis sareng nungtun arah panalungtikan.

Sarupa oge, AI tiasa nganggo data anu dianalisis pikeun nyusun hipotesis asli pikeun ngalegaan milarian desain molekular anyar, dina skala anu teu mungkin ditandingkeun ku élmuwan individu. Alat AI sapertos kitu nalika gandeng sareng komputer kuantum anu bakal datang bakal tiasa gancang simulasi molekul anyar pikeun nyayogikeun kabutuhan anu ditangtukeun dumasar kana téori anu paling ngajangjikeun. Téori ieu lajeng bakal dianalisis ngagunakeun tés lab otonom, dimana algoritma sejen bakal evaluate hasilna, ngaidentipikasi sela atawa defects, sarta nimba informasi anyar. Patarosan anyar bakal timbul, sareng prosésna bakal dimimitian deui dina siklus anu saé. Dina skenario kitu, ilmuwan bakal overseeing prosés ilmiah kompléks jeung inisiatif tinimbang percobaan individu.

Dampak ngaganggu

Salah sahiji conto kumaha AI parantos dianggo pikeun nyepetkeun penemuan ilmiah nyaéta nyiptakeun vaksin COVID-19. Konsorsium 87 organisasi, mimitian ti akademisi ka firma téknologi, parantos ngamungkinkeun para panalungtik global ngaksés superkomputer (alat-alat anu gaduh kamampuan komputasi gancang anu tiasa ngajalankeun algoritma ML) ngagunakeun AI pikeun ngayak data sareng studi anu aya. Hasilna nyaéta tukeur ide sareng hasil ékspérimén gratis, aksés pinuh kana téknologi canggih, sareng kolaborasi anu langkung gancang sareng akurat. Salajengna, agénsi féderal sadar poténsi AI pikeun ngembangkeun gancang téknologi anyar. Salaku conto, Departemen Energi AS (DOE) parantos naroskeun ka Kongrés pikeun anggaran dugi ka USD $ 4 milyar salami 10 taun pikeun investasi dina téknologi AI pikeun naekeun panemuan ilmiah. Investasi ieu kalebet superkomputer "exascale" (sanggup ngalaksanakeun itungan volume tinggi).

Dina Méi 2022, DOE maréntahkeun firma téknologi Hewlett Packard (HP) pikeun nyiptakeun superkomputer exascale panggancangna, Frontier. Superkomputer ieu diantisipasi pikeun ngajawab itungan ML nepi ka 10x leuwih gancang ti supercomputers kiwari sarta manggihan solusi pikeun masalah anu 8x leuwih kompleks. Badan éta hoyong difokuskeun panemuan dina kanker sareng diagnosis panyakit, énergi anu tiasa dianyari, sareng bahan anu lestari. 

DOE parantos ngabiayaan seueur proyék panalungtikan ilmiah, kalebet smashers atom sareng sequencing génom, anu nyababkeun agénsi ngatur database masif. Badan éta ngaharepkeun data ieu hiji dinten tiasa nyababkeun terobosan anu tiasa ngamajukeun produksi énergi sareng kasehatan, antara anu sanésna. Tina deduksi hukum fisik anyar pikeun sanyawa kimia novel, AI / ML diperkirakeun ngalakukeun pagawéan anu bakal ngaleungitkeun ambiguitas sareng ningkatkeun kasempetan suksés dina panalungtikan ilmiah.

Implikasi tina AI ngagancangkeun panemuan ilmiah

Implikasi anu langkung ageung tina panemuan ilmiah ngagancangkeun AI tiasa kalebet: 

• Facilitating integrasi gancang pangaweruh sakuliah disiplin ilmiah béda, ngabina solusi inovatif pikeun masalah kompléks. Mangpaat ieu bakal nyorong kolaborasi multidisiplin, nyampur wawasan tina widang sapertos biologi, fisika, sareng élmu komputer.
• AI dianggo salaku asistén laboratorium serbaguna, nganalisa set data anu ageung langkung gancang tibatan manusa, ngarah ngahasilkeun sareng validasi hipotésis anu langkung gancang. Otomatisasi tugas panalungtikan rutin bakal ngosongkeun para ilmuwan pikeun fokus kana masalah anu rumit sareng nganalisa tés sareng hasil ékspérimén.
• Panaliti investasi dina masihan kreativitas AI pikeun ngembangkeun patarosan sareng solusi sorangan pikeun patarosan ilmiah dina sagala rupa widang pangajaran.
• Ngagancangkeun eksplorasi ruang angkasa salaku AI bakal ngabantosan ngolah data astronomi, ngaidentipikasi objék angkasa, sareng ngarencanakeun misi.
• Sababaraha élmuwan negeskeun yén kolega AI atanapi ko-panalungtikna kedah dipasihan hak cipta intelektual sareng sks publikasi.
• Langkung seueur agénsi féderal investasi dina superkomputer, ngamungkinkeun kasempetan panalungtikan anu langkung maju pikeun universitas, lembaga umum, sareng laboratorium élmu swasta.
• Pangembangan ubar sareng terobosan anu langkung gancang dina élmu bahan, kimia, sareng fisika, anu tiasa nyababkeun rupa-rupa inovasi anu teu aya watesna.

Patarosan pikeun mairan

• Upami anjeun élmuwan atanapi panaliti, kumaha organisasi anjeun ngagunakeun AI dina panalungtikan?
• Naon résiko poténsial gaduh AI salaku ko-panalungtik?