5 vetenskapsområden där AI redan hjälper till att göra stora upptäckter

1. Berättelse

Historiker beställer redan AI för att studera manuskript. Han klarar denna uppgift snabbare, dessutom ser han inget problem med dålig läsbarhet: författarens konstiga handstil, gulnade papper eller blekta bläck stör inte hans arbete. Samtidigt kan han känna igen inte bara ord och meningar, utan också strukturen i texten - han observerar uppdelningen i stycken, kapitel och stycken.

Ett exempel på ett sådant samarbete mellan historiker och AI är det ryska projektet "Digital Peter». Det neurala nätverket tränas i Peter I: s handstil och dechiffrerar på några minuter alla handskrivna texter av kejsaren. Ett annat liknande verktyg är den österrikiska plattformen Avskrift. Den kan känna igen olika språk och handstil, men först kräver den kalibrering: det neurala nätverket studerar ett par sidor text, går igenom flera revisioner och börjar sedan arbeta exakt och snabbt.

AI-förmågor tillåta analysera stora mängder information: inte bara texter, utan också olika diagram och ritningar. Forskare kan instruera det neurala nätverket, säg, att hitta alla översättningar och utläggningar av en text i olika böcker.

AI kan också fylla i luckorna i gamla dokument och bestämma tid och plats för deras ursprung. Sådana plattformar inkluderar Ithaca. Till exempel klargjorde hon datumet för skapandet av några antika grekiska dekret. Tidigare trodde man att de skrevs 446 f.Kr. t.ex. såg AI mönster som pekade på 421 f.Kr. e.

2. Medicin

AI inom medicin påskyndar arbetet för både läkare och forskare. Han är den första som hjälper till med diagnosen: snabbt studier screeningar, söker efter nödvändiga markörer och ger ett svar som sedan tolkas av specialister. Artificiell intelligens på kliniker i Moskva använda sig av från 2020 för att analysera röntgen-, CT- och MRI-resultat.

Det är troligt att algoritmer snart kommer att kunna upptäcka sällsynta sjukdomar också. Liknande mekanismer studeras redan. Till exempel forskare vid Harvard Medical School skapat SISH-verktyg som klassificerar olika typer av maligna tumörer. Som en del av experimentet studerade AI cirka 22 000 bilder och distribuerade dem snabbt i mer än 50 kategorier.

Forskare i laboratorier för artificiell intelligens underlättar arbete med utveckling av läkemedel och vacciner. Den beräknar olika kombinationer av aktiva substanser och rapporterar den uppskattade procentandelen av deras effektivitet. Som ett resultat behöver du inte spendera år på att testa misslyckade alternativ i förväg. Den används redan aktivt. För 2021 endast till US Department of Health kom över 100 applikationer för läkemedelsgodkännande utvecklade med AI.

En av de medicinska assistenterna för att skapa läkemedel är AlphaFolds neurala nätverk, byggd struktur av mer än 200 miljoner proteiner. Tack vare hennes arbete, forskare vid University of Oxford identifieras strukturen hos ett nyckelprotein i malariaparasiten, vilket skulle bidra till att stärka vaccinet mot sjukdomen. Tidigare studier med röntgenkristallografi tillät inte detta.

AI också använda sig av att modernisera genterapin. I framtiden kommer han förse och snabbare bekväm studie av det mänskliga genomet. Forskare föreslår att inom ett decennium kommer forskning inom detta område att generera upp till 40 exabyte (kvintillioner byte) data: för en person att bearbeta en sådan volym är en omöjlig uppgift.

Digital teknikexperter, som Tech Whisperer Limiteds grundare Jasprit Bindra, tror också på den ljusa framtiden för AI inom medicin. På utbildningsmaraton ”Kunskap. Den första" av det ryska samhället "Kunskap" han föreslogatt AI har en chans att revolutionera medicinen, som penicillin en gång gjorde, och bli en oumbärlig assistent i genomförandet av FN: s hälsoprogram. Dessutom, enligt Bindra, kommer den femte versionen av GPTs neurala nätverksspråkmodell, som kommer att släppas i slutet av 2023, att klara tolkningen av analyser och valet av behandling snabbare än läkare.

3. Fysik

AI i fysik har länge använts för att analysera big data. Och han har mycket att vara stolt över. 2012 hjälpte maskininlärningsmodeller personalen på European Centre for Nuclear Research CERN öppen Higgs boson. Uppgiften för AI var att analysera den ändlösa strömmen av signaler från Large Hadron Collider, leta efter tecken på denna elementarpartikel och markera dem.

I framtiden kan AI förenkla lösningen av kvantproblem. Beviset på detta är ett arbete av forskare från New York: de skapade och tränade en algoritm som förkortas beräkningar av Hubbard-modellen från 100 000 ekvationer till fyra. Noggrannheten i beräkningarna påverkades inte av detta.

En annan möjlig uppgift för AI i framtiden är sökandet efter nya fysiska lagar. För att göra detta till verklighet behöver vi en algoritm som kan bestämma tillståndsvariabler. Och forskare vid Columbia University har detta hände. Deras AI kunde självständigt gissa vad som driver pendeln och lavalampan, samt varför eldstaden brinner. Av ingångarna hade instrumentet endast videoinspelningar. Variablerna som föreslagits av artificiell intelligens sammanföll inte alltid med dem som fysikerna själva var vana vid. Forskare har kommit fram till att AI har en chans att visa människor de tidigare okända drivkrafterna i naturen och driva dem till nya slutsatser som sannolikt kommer att förändra både vetenskapen och vår förståelse av världen.

4. Astronomi

Galaxer, planeter, stjärnor och andra rymdobjekt är enorma i verkligheten, men på storskaliga fotografier från ett teleskop ser de ut som smulor. Det tar mycket tid att hitta dem på egen hand. AI hjälper forskare att klara sig mycket snabbare. Plattformen kan till exempel analysera bilder från rymden Morpheustränade på ramar från Hubble-teleskopet. AI-detektiv skicklighet kommer särskilt användbar i sökandet efter exoplaneter, det vill säga himlakroppar som befinner sig utanför solsystemet.

Forskare vid Smithsonian Astrophysical Observatory använder också AI för att jaga för kortsiktiga kosmiska händelser som supernovor och övervaka förändringar i vädret på solen. För den sista uppgiften måste det neurala nätverket samla in 1,5 terabyte information per dag.

Forskare använder också AI för att skapa bilder av icke-existerande galaxer. Det ser skrämmande realistiskt ut. NASA 2021 lagt ut på hans hemsida ett collage med 225 bilder, varav endast en togs med ett teleskop. Det är nästan omöjligt att hitta originalet bland förfalskningar. Men forskare behöver falska bilder och modeller inte bara för att spela spratt med icke-professionella rymdälskare. Med deras hjälp lär sig och testar det neurala nätverket hypoteser: de kontrollerar hur ett rymdobjekt som liknar en projektion kommer att bete sig under olika förhållanden.

5. Ekologi

För miljöaktivister är artificiell intelligens främst användbar för dess förmåga att samla in och analysera data. Till exempel, 2022 lanserade UNEP (FNs miljöprogram) en AI-driven digital plattform WESP. Dess algoritmer samlar in information från olika sensorer runt om i världen, analyserar och visualiserar. Och allt detta i realtid. Instrumentet övervakar framför allt förändringen i glaciärernas massa och koncentrationen av koldioxid i atmosfären. Dessutom tillhandahåller WESP prognoser.

Det finns andra AI-verktyg som verkar inom UNEP: s ekosystem. Plattform IMEO övervakar metanutsläpp, och ÄDELSTEN - för luftföroreningar.

Artificiell intelligens kan förenkla och kontrollera ekosystem. Så, årets maskininlärningsprogram kommer att hjälpa forskare från England övervakar planktonsamhället dygnet runt. Så de kommer att kontrollera hur dessa varelser påverkas av miljöförändringar.