5 područja znanosti u kojima AI već pomaže u velikim otkrićima
Miscelanea / / May 15, 2023
Najdugotrajnije i dugotrajnije zadatke znanstvenici povjeravaju umjetnoj inteligenciji kako bi omogućila ono što se prije činilo gotovo nerealnim.
1. Priča
Povjesničari već poručuju umjetnoj inteligenciji da proučava rukopise. Brže se nosi s tim zadatkom, osim toga, ne vidi problem u lošoj čitljivosti: autorov čudan rukopis, požutjeli papir ili izblijedjela tinta ne ometaju ga u radu. Pritom je u stanju prepoznati ne samo riječi i rečenice, već i strukturu teksta – uočava podjelu na odlomke, poglavlja i paragrafe.
Primjer takve suradnje povjesničara i umjetne inteligencije je ruski projekt "Digitalni Petar». Neuronska mreža uvježbana je u rukopisu Petra I. i za nekoliko minuta dešifrira sve rukopisne tekstove cara. Drugi sličan alat je austrijska platforma Transcribus. Može prepoznati različite jezike i rukopis, ali prvo zahtijeva kalibraciju: neuronska mreža proučava nekoliko stranica teksta, prolazi kroz nekoliko revizija, a zatim počinje raditi točno i brzo.
AI moći dopustiti analizirati velike količine informacija: ne samo tekstove, već i razne dijagrame i crteže. Znanstvenici mogu naložiti neuronskoj mreži, recimo, da pronađe sve prijevode i izlaganja jednog teksta u različitim knjigama.
AI također može popuniti praznine u starim dokumentima i odrediti vrijeme i mjesto njihova nastanka. Takve platforme uključuju Itaka. Na primjer, razjasnila je datum nastanka nekih starogrčkih dekreta. Ranije se vjerovalo da su napisani 446. pr. e., AI je vidio uzorke koji upućuju na 421. pr. e.
2. Lijek
AI u medicini ubrzava rad i liječnika i znanstvenika. On je prvi koji pomaže u dijagnozi: brzo studije screenings, traži potrebne markere i daje odgovor, koji zatim tumače stručnjaci. Umjetna inteligencija u moskovskim klinikama koristiti od 2020. za analizu rendgenskih snimaka, CT-a i MRI-a.
Vjerojatno će algoritmi uskoro moći detektirati i rijetke bolesti. Slični mehanizmi već se proučavaju. Na primjer, istraživači s Harvard Medical School stvorio SISH alat koji klasificira različite vrste malignih tumora. U sklopu eksperimenta AI je proučio oko 22.000 slika i brzo ih rasporedio u više od 50 kategorija.
Znanstvenici u laboratorijima umjetne inteligencije olakšava raditi na razvoju lijekova i cjepiva. Izračunava različite kombinacije aktivnih tvari i izvještava o procijenjenom postotku njihove učinkovitosti. Kao rezultat toga, ne morate provoditi godine testirajući unaprijed neuspješne opcije. Već se aktivno koristi. Za 2021. samo Ministarstvu zdravstva SAD-a došao preko 100 aplikacija za odobrenje lijekova razvijenih pomoću umjetne inteligencije.
Jedan od medicinskih pomoćnika u stvaranju lijekova je neuronska mreža AlphaFold, izgrađena struktura od više od 200 milijuna proteina. Zahvaljujući njezinom radu, znanstvenici sa Sveučilišta u Oxfordu identificiran strukturu ključnog proteina u parazitu malarije, što bi pomoglo u jačanju cjepiva protiv bolesti. Prethodne studije koje su koristile kristalografiju X-zraka to nisu dopuštale.
AI također koristiti modernizirati gensku terapiju. U budućnosti, on pružiti i brže udobno proučavanje ljudskog genoma. Znanstvenici sugeriraju da će u roku od jednog desetljeća istraživanja u ovom području generirati do 40 egzabajta (kvintilijuna bajtova) podataka: za osobu je nemoguć zadatak obraditi takav volumen.
Stručnjaci za digitalnu tehnologiju, poput osnivača Tech Whisperer Limiteda Jasprita Bindre, također vjeruju u svijetlu budućnost umjetne inteligencije u medicini. Na edukativnom maratonu “Znanje. Prvi" ruskog društva "Znanje" on predložioda umjetna inteligencija ima priliku revolucionirati medicinu, kao nekada penicilin, i postati nezaobilazan pomoćnik u provedbi zdravstvenih programa UN-a. Također, prema riječima Bindre, peta verzija jezičnog modela GPT neuronske mreže, koja će biti objavljena krajem 2023. godine, brže će se od liječnika nositi s tumačenjem analiza i odabirom liječenja.
3. Fizika
AI u fizici se dugo koristi za analizu velikih podataka. A ima se čime pohvaliti. U 2012. modeli strojnog učenja pomogli su osoblju Europskog centra za nuklearna istraživanja CERN otvoren Higgsov bozon. Zadatak umjetne inteligencije bio je analizirati beskrajni tok signala iz Velikog hadronskog sudarača, tražiti znakove ove elementarne čestice i označiti ih.
U budućnosti AI može pojednostaviti rješavanje kvantnih problema. Dokaz za to je rad istraživača iz New Yorka: oni su stvorili i uvježbali algoritam koji skraćeno izračuni Hubbardovog modela od 100 000 jednadžbi do četiri. To nije utjecalo na točnost izračuna.
Drugi mogući zadatak umjetne inteligencije u budućnosti je potraga za novim fizikalnim zakonima. Da bismo to učinili stvarnošću, potreban nam je algoritam koji može odrediti varijable stanja. I znanstvenici sa Sveučilišta Columbia imaju ovo dogodilo se. Njihova umjetna inteligencija mogla je samostalno pogoditi što pokreće njihalo i lava svjetiljku, kao i zašto gori kamin. Od ulaza instrument je imao samo video snimke. Varijable koje je predložila umjetna inteligencija nisu se uvijek poklapale s onima na koje su sami fizičari navikli. Znanstvenici su došli do zaključka da umjetna inteligencija ima priliku pokazati ljudima dosad nepoznate pokretačke sile prirode i potaknuti ih na nove zaključke koji će vjerojatno promijeniti i znanost i naše razumijevanje svijeta.
4. Astronomija
Galaksije, planeti, zvijezde i drugi svemirski objekti u stvarnosti su ogromni, ali na velikim fotografijama iz teleskopa izgledaju poput mrvica. Potrebno je dosta vremena da ih sami pronađete. AI pomaže znanstvenicima da se brže snađu. Na primjer, platforma može analizirati slike iz svemira Morpheusuvježban na okvirima iz teleskopa Hubble. AI detektivska vještina htjeti posebno koristan u potrazi za egzoplanetima, odnosno nebeskim tijelima koja se nalaze izvan Sunčevog sustava.
Znanstvenici na Smithsonian Astrophysical Observatory također koriste AI za lov za kratkoročne kozmičke događaje poput supernova i pratiti promjene vremena na Suncu. Za posljednji zadatak, neuronska mreža mora prikupiti 1,5 terabajta informacija dnevno.
Znanstvenici također koriste AI za stvaranje slika nepostojećih galaksija. Izgleda zastrašujuće realno. NASA je 2021 položeno na svojoj web stranici kolaž od 225 slika, među kojima je samo jedna snimljena teleskopom. Gotovo je nemoguće pronaći original među krivotvorinama. Ali znanstvenicima su potrebne lažne slike i modeli ne samo da bi se šalili s neprofesionalnim ljubiteljima svemira. Uz njihovu pomoć, neuronska mreža uči i testira hipoteze: provjerava kako će se svemirski objekt sličan projekciji ponašati u različitim uvjetima.
5. Ekologija
Ekolozima je umjetna inteligencija prvenstveno korisna zbog svoje sposobnosti prikupljanja i analize podataka. Na primjer, 2022. UNEP (Program Ujedinjenih naroda za okoliš) pokrenuo je digitalnu platformu utemeljenu na umjetnoj inteligenciji WESP. Njegovi algoritmi prikupljaju informacije s različitih senzora diljem svijeta, analiziraju ih i vizualiziraju. I sve to u stvarnom vremenu. Konkretno, instrument prati promjenu mase ledenjaka i koncentraciju ugljičnog dioksida u atmosferi. Osim toga, WESP daje prognoze.
Postoje i drugi alati umjetne inteligencije koji rade unutar ekosustava UNEP-a. Platforma IMEO prati emisije metana i DRAGULJE - za onečišćenje zraka.
Umjetna inteligencija može pojednostaviti i kontrolirati ekosustave. Dakle, ovogodišnji program strojnog učenja će pomoći znanstvenici iz Engleske danonoćno prate zajednicu planktona. Tako će provjeriti kako na ova stvorenja utječu promjene okoliša.