5 področij znanosti, kjer umetna inteligenca že pomaga pri velikih odkritjih

1. Zgodba

Zgodovinarji že naročajo AI za preučevanje rokopisov. S to nalogo se hitreje spopade, poleg tega ne vidi težave v slabi berljivosti: avtorjeva nenavadna pisava, porumenel papir ali obledelo črnilo ga ne ovirajo pri delu. Ob tem zna prepoznati ne le besede in stavke, ampak tudi strukturo besedila – opazuje delitev na odstavke, poglavja in odstavke.

Primer takšnega sodelovanja med zgodovinarji in AI je ruski projekt "Digitalni Peter». Nevronska mreža je usposobljena za rokopis Petra I. in v nekaj minutah dešifrira vsa ročno napisana besedila cesarja. Drugo podobno orodje je avstrijska platforma Transcribus. Lahko prepozna različne jezike in rokopis, vendar najprej zahteva kalibracijo: nevronska mreža preuči nekaj strani besedila, gre skozi več revizij in nato začne delovati natančno in hitro.

moči AI dovoli analizirati velike količine informacij: ne samo besedila, ampak tudi različne diagrame in risbe. Znanstveniki lahko naročijo nevronski mreži, recimo, naj poišče vse prevode in razlage enega besedila v različnih knjigah.

instagram viewer

AI je sposoben tudi zapolniti vrzeli v starih dokumentih in določiti čas in kraj njihovega izvora. Take platforme vključujejo Itaka. Na primer, pojasnila je datum nastanka nekaterih starogrških odlokov. Prej je veljalo, da so bile napisane leta 446 pr. e., AI je videl vzorce, ki kažejo na leto 421 pr. e.

2. Zdravilo

Umetna inteligenca v medicini pospešuje delo tako zdravnikov kot znanstvenikov. On je prvi, ki pomaga pri diagnozi: hitro študije preglede, poišče potrebne označevalce in poda odgovor, ki ga nato interpretirajo specialisti. Umetna inteligenca v moskovskih klinikah uporaba od leta 2020 za analizo rezultatov rentgenskih, CT in MRI.

Verjetno bodo algoritmi kmalu sposobni odkrivati ​​tudi redke bolezni. Podobne mehanizme že preučujejo. Na primer raziskovalci na Harvard Medical School ustvarili Orodje SISH, ki razvršča različne vrste malignih tumorjev. V okviru eksperimenta je umetna inteligenca preučila približno 22.000 slik in jih hitro razdelila v več kot 50 kategorij.

Znanstveniki v laboratorijih za umetno inteligenco olajša delo na razvoju zdravil in cepiv. Izračuna različne kombinacije učinkovin in poroča o ocenjenem odstotku njihove učinkovitosti. Posledično vam ni treba več let vnaprej preizkušati neuspelih možnosti. Se že aktivno uporablja. Za leto 2021 samo Ministrstvu za zdravje ZDA prišel več kot 100 aplikacij za odobritev zdravil, razvitih z AI.

Eden od medicinskih pomočnikov pri ustvarjanju zdravil je nevronska mreža AlphaFold, zgrajeno strukturo več kot 200 milijonov beljakovin. Zahvaljujoč njenemu delu so znanstveniki na Univerzi v Oxfordu ugotovljeno strukturo ključne beljakovine v parazitu malarije, ki bi pomagala okrepiti cepivo proti tej bolezni. Prejšnje študije z rentgensko kristalografijo tega niso dopuščale.

AI tudi uporaba za posodobitev genske terapije. V prihodnosti, on zagotoviti in hitrejše udobno preučevanje človeškega genoma. Znanstveniki predvidevajo, da bodo raziskave na tem področju v enem desetletju ustvarile do 40 eksabajtov (kvintilion bajtov) podatkov: za osebo je obdelava takšnega obsega nemogoča naloga.

V svetlo prihodnost umetne inteligence v medicini verjamejo tudi strokovnjaki za digitalno tehnologijo, kot je ustanovitelj družbe Tech Whisperer Limited Jasprit Bindra. Na izobraževalnem maratonu »Znanje. Prvi" ruskega društva "Znanje" he predlaganoda ima umetna inteligenca priložnost narediti revolucijo v medicini, kot je nekoč penicilin, in postati nepogrešljiv pomočnik pri izvajanju zdravstvenih programov ZN. Tudi peta različica jezikovnega modela nevronske mreže GPT, ki bo izšla konec leta 2023, se bo po besedah ​​Bindre hitreje spopadla z interpretacijo analiz in izbiro zdravljenja kot zdravniki.

3. Fizika

AI v fiziki se že dolgo uporablja za analizo velikih podatkov. In ima veliko razloga za ponos. Leta 2012 so modeli strojnega učenja pomagali osebju Evropskega centra za jedrske raziskave CERN odprto Higgsov bozon. Naloga AI je bila analizirati neskončni tok signalov iz velikega hadronskega trkalnika, poiskati znake tega elementarnega delca in jih označiti.

V prihodnosti lahko AI poenostavi reševanje kvantnih problemov. Dokaz za to je delo raziskovalcev iz New Yorka: ustvarili in usposobili so algoritem, ki skrajšan izračuni Hubbardovega modela s 100.000 enačb na štiri. Na točnost izračunov to ni vplivalo.

Druga možna naloga AI v prihodnosti je iskanje novih fizikalnih zakonov. Da bi to uresničili, potrebujemo algoritem, ki lahko določi spremenljivke stanja. In znanstveniki na univerzi Columbia imajo to zgodilo. Njihova umetna inteligenca je lahko neodvisno uganila, kaj poganja nihalo in lava svetilko ter zakaj gori kamin. Od vhodov je instrument imel le video posnetke. Spremenljivke, ki jih je predlagala umetna inteligenca, niso vedno sovpadale s tistimi, ki so jih fiziki sami vajeni. Znanstveniki so prišli do zaključka, da ima umetna inteligenca priložnost pokazati ljudem prej neznane gonilne sile narave in jih spodbuditi k novim zaključkom, ki bodo verjetno spremenili znanost in naše razumevanje sveta.

4. Astronomija

Galaksije, planeti, zvezde in drugi vesoljski objekti so v resnici ogromni, a na obsežnih fotografijah s teleskopom izgledajo kot drobtine. Da jih sami poiščete, potrebujete veliko časa. Umetna inteligenca pomaga znanstvenikom, da se veliko hitreje spopadejo. Platforma lahko na primer analizira slike iz vesolja Morpheusurjen na sličicah Hubblovega teleskopa. Detektivska veščina AI volja še posebej uporaben pri iskanju eksoplanetov, torej nebesnih teles, ki so zunaj sončnega sistema.

Znanstveniki na Smithsonian Astrophysical Observatory uporabljajo tudi AI za lov za kratkoročne kozmične dogodke, kot so supernove, in spremlja spremembe vremena na Soncu. Za zadnjo nalogo mora nevronska mreža zbrati 1,5 terabajta informacij na dan.

Znanstveniki uporabljajo AI tudi za ustvarjanje slik neobstoječih galaksij. Izgleda strašljivo realistično. NASA leta 2021 položeno na svoji spletni strani kolaž 225 slik, med katerimi je bila le ena posneta s teleskopom. Skoraj nemogoče je najti original med ponaredki. Toda znanstveniki ne potrebujejo ponarejenih slik in modelov samo zato, da bi se šalili z neprofesionalnimi ljubitelji vesolja. Z njihovo pomočjo se nevronska mreža uči in preizkuša hipoteze: preverjajo, kako se bo vesoljski objekt, podoben projekciji, obnašal v različnih pogojih.

5. Ekologija

Za okoljevarstvenike je umetna inteligenca uporabna predvsem zaradi sposobnosti zbiranja in analiziranja podatkov. Na primer, leta 2022 je UNEP (Program Združenih narodov za okolje) predstavil digitalno platformo, ki temelji na umetni inteligenci. WESP. Njegovi algoritmi zbirajo informacije iz različnih senzorjev po vsem svetu, analizirajo in vizualizirajo. In vse to v realnem času. Zlasti instrument spremlja spremembo mase ledenikov in koncentracijo ogljikovega dioksida v ozračju. Poleg tega WESP zagotavlja napovedi.

V ekosistemu UNEP delujejo še druga orodja AI. Platforma IMEO spremlja emisije metana in DRAGULI - za onesnaženost zraka.

Umetna inteligenca je sposobna poenostaviti in nadzorovati ekosisteme. Torej, letošnji program strojnega učenja bo pomagal znanstveniki iz Anglije nenehno spremljajo planktonsko skupnost. Tako bodo preverili, kako na ta bitja vplivajo okoljske spremembe.