5 τομείς της επιστήμης όπου η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά ήδη να γίνουν μεγάλες ανακαλύψεις
μικροαντικείμενα / / May 15, 2023
Οι επιστήμονες εμπιστεύονται τις πιο χρονοβόρες και χρονοβόρες εργασίες στην τεχνητή νοημοσύνη για να κάνουν δυνατό αυτό που προηγουμένως φαινόταν σχεδόν μη ρεαλιστικό.
1. Ιστορία
Οι ιστορικοί αναθέτουν ήδη την τεχνητή νοημοσύνη να μελετήσει χειρόγραφα. Αντιμετωπίζει αυτό το έργο πιο γρήγορα, εκτός αυτού, δεν βλέπει πρόβλημα στην κακή αναγνωσιμότητα: η περίεργη γραφή του συγγραφέα, το κιτρινισμένο χαρτί ή το ξεθωριασμένο μελάνι δεν παρεμβαίνουν στη δουλειά του. Ταυτόχρονα, είναι σε θέση να αναγνωρίζει όχι μόνο λέξεις και προτάσεις, αλλά και τη δομή του κειμένου - παρατηρεί τη διαίρεση σε παραγράφους, κεφάλαια και παραγράφους.
Ένα παράδειγμα τέτοιας συνεργασίας μεταξύ ιστορικών και τεχνητής νοημοσύνης είναι το ρωσικό έργο "Ψηφιακός Πέτρος». Το νευρωνικό δίκτυο εκπαιδεύεται στη γραφή του Πέτρου Α' και μέσα σε λίγα λεπτά αποκρυπτογραφεί τυχόν χειρόγραφα κείμενα του αυτοκράτορα. Ένα άλλο παρόμοιο εργαλείο είναι η αυστριακή πλατφόρμα Transcribus. Μπορεί να αναγνωρίσει διαφορετικές γλώσσες και χειρόγραφο, αλλά πρώτα απαιτεί βαθμονόμηση: το νευρωνικό δίκτυο μελετά μερικές σελίδες κειμένου, περνάει από πολλές αναθεωρήσεις και στη συνέχεια αρχίζει να λειτουργεί με ακρίβεια και ταχύτητα.
Δυνάμεις AI επιτρέπω αναλύστε μεγάλο όγκο πληροφοριών: όχι μόνο κείμενα, αλλά και διάφορα διαγράμματα και σχέδια. Οι επιστήμονες μπορούν να δώσουν εντολή στο νευρωνικό δίκτυο, ας πούμε, να βρει όλες τις μεταφράσεις και τις εκθέσεις ενός κειμένου σε διαφορετικά βιβλία.
Η τεχνητή νοημοσύνη είναι επίσης σε θέση να καλύψει τα κενά σε παλιά έγγραφα και να καθορίσει τον χρόνο και τον τόπο προέλευσής τους. Τέτοιες πλατφόρμες περιλαμβάνουν Ιθάκη. Για παράδειγμα, διευκρίνισε την ημερομηνία δημιουργίας κάποιων αρχαίων ελληνικών διαταγμάτων. Παλαιότερα πίστευαν ότι γράφτηκαν το 446 π.Χ. ε., η AI είδε μοτίβα που δείχνουν το 421 π.Χ. μι.
2. Φάρμακο
Η τεχνητή νοημοσύνη στην ιατρική επιταχύνει το έργο τόσο των γιατρών όσο και των επιστημόνων. Είναι ο πρώτος που βοηθά στη διάγνωση: γρήγορα σπουδές προβολές, αναζητά τους απαραίτητους δείκτες και δίνει απάντηση, η οποία στη συνέχεια ερμηνεύεται από ειδικούς. Τεχνητή νοημοσύνη στις κλινικές της Μόσχας χρήση από το 2020 για την ανάλυση των αποτελεσμάτων ακτίνων Χ, CT και MRI.
Είναι πιθανό ότι οι αλγόριθμοι θα μπορούν σύντομα να ανιχνεύουν και σπάνιες ασθένειες. Παρόμοιοι μηχανισμοί ήδη μελετώνται. Για παράδειγμα, ερευνητές στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ δημιουργήθηκε Εργαλείο SISH που ταξινομεί διαφορετικούς τύπους κακοήθων όγκων. Ως μέρος του πειράματος, η τεχνητή νοημοσύνη μελέτησε περίπου 22.000 εικόνες και τις διένειμε γρήγορα σε περισσότερες από 50 κατηγορίες.
Επιστήμονες σε εργαστήρια τεχνητής νοημοσύνης διευκολύνει εργασίες για την ανάπτυξη φαρμάκων και εμβολίων. Υπολογίζει διαφορετικούς συνδυασμούς δραστικών ουσιών και αναφέρει το εκτιμώμενο ποσοστό της αποτελεσματικότητάς τους. Ως αποτέλεσμα, δεν χρειάζεται να ξοδεύετε χρόνια δοκιμάζοντας εκ των προτέρων αποτυχημένες επιλογές. Ήδη χρησιμοποιείται ενεργά. Για το 2021 μόνο στο Υπουργείο Υγείας των ΗΠΑ ήρθε περισσότερες από 100 εφαρμογές έγκρισης φαρμάκων που αναπτύχθηκαν με AI.
Ένας από τους ιατρικούς βοηθούς στη δημιουργία φαρμάκων είναι το νευρωνικό δίκτυο AlphaFold, χτισμένο δομή περισσότερων από 200 εκατομμυρίων πρωτεϊνών. Χάρη στο έργο της, επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης αναγνωρισθείς τη δομή μιας βασικής πρωτεΐνης στο παράσιτο της ελονοσίας, που θα βοηθούσε στην ενίσχυση του εμβολίου κατά της νόσου. Προηγούμενες μελέτες που χρησιμοποιούν κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ δεν το επέτρεψαν.
AI επίσης χρήση για τον εκσυγχρονισμό της γονιδιακής θεραπείας. Στο μέλλον, αυτός προμηθεύω και ταχύτερη άνετη μελέτη του ανθρώπινου γονιδιώματος. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι μέσα σε μια δεκαετία, η έρευνα σε αυτόν τον τομέα θα δημιουργήσει έως και 40 exabyte (πεντ εκατομμύρια byte) δεδομένων: για ένα άτομο να επεξεργαστεί έναν τέτοιο όγκο είναι μια αδύνατη δουλειά.
Οι ειδικοί στην ψηφιακή τεχνολογία, όπως ο ιδρυτής της Tech Whisperer Limited, Jasprit Bindra, πιστεύουν επίσης στο λαμπρό μέλλον της τεχνητής νοημοσύνης στην ιατρική. Στον εκπαιδευτικό μαραθώνιο «Γνώση. Ο πρώτος» της ρωσικής κοινωνίας «Γνώση» αυτός προτείνεταιότι η τεχνητή νοημοσύνη έχει την ευκαιρία να φέρει επανάσταση στην ιατρική, όπως έκανε κάποτε η πενικιλίνη, και να γίνει ένας απαραίτητος βοηθός στην εφαρμογή των προγραμμάτων του ΟΗΕ για την υγεία. Επίσης, σύμφωνα με τον Bindra, η πέμπτη έκδοση του μοντέλου γλώσσας νευρωνικών δικτύων GPT, που θα κυκλοφορήσει στα τέλη του 2023, θα αντιμετωπίσει την ερμηνεία των αναλύσεων και την επιλογή της θεραπείας πιο γρήγορα από τους γιατρούς.
3. Η φυσικη
Η τεχνητή νοημοσύνη στη φυσική έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό για την ανάλυση μεγάλων δεδομένων. Και έχει πολλά να είναι περήφανος. Το 2012, τα μοντέλα μηχανικής μάθησης βοήθησαν το προσωπικό του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικής Έρευνας CERN Άνοιξε Μποζόνιο Χιγκς. Το καθήκον του AI ήταν να αναλύσει την ατελείωτη ροή σημάτων από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, να αναζητήσει σημάδια αυτού του στοιχειώδους σωματιδίου και να τα σημαδέψει.
Στο μέλλον, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να απλοποιήσει την επίλυση κβαντικών προβλημάτων. Η απόδειξη αυτού είναι η δουλειά ερευνητών από τη Νέα Υόρκη: δημιούργησαν και εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο που συντομεύτηκε υπολογισμοί του μοντέλου Hubbard από 100.000 εξισώσεις σε τέσσερις. Η ακρίβεια των υπολογισμών δεν επηρεάστηκε από αυτό.
Ένα άλλο πιθανό καθήκον της τεχνητής νοημοσύνης στο μέλλον είναι η αναζήτηση νέων φυσικών νόμων. Για να γίνει αυτό πραγματικότητα, χρειαζόμαστε έναν αλγόριθμο που μπορεί να προσδιορίσει μεταβλητές κατάστασης. Και οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια το έχουν αυτό συνέβη. Η τεχνητή νοημοσύνη τους ήταν σε θέση να μαντέψει ανεξάρτητα τι κινεί το εκκρεμές και τη λάμπα λάβας, καθώς και γιατί το τζάκι καίγεται. Από τις εισόδους, το όργανο είχε μόνο εγγραφές βίντεο. Οι μεταβλητές που πρότεινε η τεχνητή νοημοσύνη δεν συνέπιπταν πάντα με αυτές που είχαν συνηθίσει οι ίδιοι οι φυσικοί. Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η τεχνητή νοημοσύνη έχει την ευκαιρία να δείξει στους ανθρώπους τις προηγουμένως άγνωστες κινητήριες δυνάμεις της φύσης και να τους ωθήσει σε νέα συμπεράσματα που είναι πιθανό να αλλάξουν τόσο την επιστήμη όσο και την κατανόησή μας για τον κόσμο.
4. Αστρονομία
Οι γαλαξίες, οι πλανήτες, τα αστέρια και άλλα διαστημικά αντικείμενα είναι τεράστια στην πραγματικότητα, αλλά σε φωτογραφίες μεγάλης κλίμακας από τηλεσκόπιο μοιάζουν με ψίχουλα. Χρειάζεται πολύς χρόνος για να τα βρείτε μόνοι σας. Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά τους επιστήμονες να αντεπεξέλθουν πολύ πιο γρήγορα. Για παράδειγμα, η πλατφόρμα μπορεί να αναλύσει εικόνες από το διάστημα Μορφέαςεκπαιδευμένο σε πλαίσια από το τηλεσκόπιο Hubble. Ικανότητα ντετέκτιβ AI θα ιδιαίτερα χρήσιμο στην αναζήτηση εξωπλανητών, δηλαδή ουράνιων σωμάτων που βρίσκονται έξω από το ηλιακό σύστημα.
Οι επιστήμονες στο Αστροφυσικό Παρατηρητήριο Smithsonian χρησιμοποιούν επίσης AI για να κυνήγι για βραχυπρόθεσμα κοσμικά γεγονότα όπως σουπερνόβα και παρακολούθηση αλλαγών του καιρού στον Ήλιο. Για την τελευταία εργασία, το νευρωνικό δίκτυο πρέπει να συλλέγει 1,5 terabytes πληροφοριών την ημέρα.
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν επίσης την τεχνητή νοημοσύνη για να δημιουργήσουν εικόνες ανύπαρκτων γαλαξιών. Φαίνεται τρομακτικά ρεαλιστικό. NASA το 2021 απλωμένος στον ιστότοπό του ένα κολάζ 225 εικόνων, μεταξύ των οποίων μόνο μία τραβήχτηκε με τηλεσκόπιο. Είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθεί το πρωτότυπο ανάμεσα στα πλαστά. Αλλά οι επιστήμονες χρειάζονται ψεύτικες φωτογραφίες και μοντέλα όχι μόνο για να κάνουν φάρσες με μη επαγγελματίες λάτρεις του διαστήματος. Με τη βοήθειά τους, το νευρωνικό δίκτυο μαθαίνει και δοκιμάζει υποθέσεις: ελέγχουν πώς θα συμπεριφέρεται ένα διαστημικό αντικείμενο παρόμοιο με μια προβολή σε διαφορετικές συνθήκες.
5. Οικολογία
Για τους περιβαλλοντολόγους, η τεχνητή νοημοσύνη είναι κυρίως χρήσιμη για την ικανότητά της να συλλέγει και να αναλύει δεδομένα. Για παράδειγμα, το 2022, το UNEP (Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών για το Περιβάλλον) εγκαινίασε μια ψηφιακή πλατφόρμα με τεχνητή νοημοσύνη WESP. Οι αλγόριθμοί του συλλέγουν πληροφορίες από διαφορετικούς αισθητήρες σε όλο τον κόσμο, αναλύουν και οπτικοποιούν. Και όλα αυτά σε πραγματικό χρόνο. Συγκεκριμένα, το όργανο παρακολουθεί την αλλαγή της μάζας των παγετώνων και τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, το WESP παρέχει προβλέψεις.
Υπάρχουν άλλα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που λειτουργούν στο οικοσύστημα του UNEP. Πλατφόρμα IMEO παρακολουθεί τις εκπομπές μεθανίου και ΠΕΤΡΗΜΑΤΑ - για την ατμοσφαιρική ρύπανση.
Η τεχνητή νοημοσύνη είναι σε θέση να απλοποιεί και να ελέγχει τα οικοσυστήματα. Λοιπόν, το φετινό πρόγραμμα μηχανικής μάθησης θα βοηθήσει επιστήμονες από την Αγγλία παρακολουθούν την κοινότητα πλαγκτονίου όλο το εικοσιτετράωρο. Έτσι θα ελέγξουν πώς αυτά τα πλάσματα επηρεάζονται από τις περιβαλλοντικές αλλαγές.