5 Bereiche der Wissenschaft, in denen KI bereits zu großen Entdeckungen beiträgt
Verschiedenes / / May 15, 2023
Wissenschaftler vertrauen der künstlichen Intelligenz die aufwändigsten und aufwändigsten Aufgaben an, um möglich zu machen, was bisher nahezu unrealistisch schien.
1. Geschichte
Historiker beauftragen bereits KI mit der Untersuchung von Manuskripten. Diese Aufgabe meistert er schneller, außerdem sieht er in schlechter Lesbarkeit kein Problem: Die seltsame Handschrift des Autors, vergilbtes Papier oder verblasste Tinte beeinträchtigen seine Arbeit nicht. Gleichzeitig ist er in der Lage, nicht nur Wörter und Sätze zu erkennen, sondern auch die Struktur des Textes – er beachtet die Unterteilung in Absätze, Kapitel und Absätze.
Ein Beispiel für eine solche Zusammenarbeit zwischen Historikern und KI ist das russische Projekt „Digitaler Peter». Das neuronale Netzwerk ist auf die Handschrift Peters I. trainiert und entschlüsselt in wenigen Minuten alle handgeschriebenen Texte des Kaisers. Ein weiteres ähnliches Tool ist die österreichische Plattform Transkript. Es kann verschiedene Sprachen und Handschriften erkennen, muss aber zunächst kalibriert werden: Das neuronale Netzwerk studiert ein paar Textseiten, durchläuft mehrere Überarbeitungen und beginnt dann, genau und schnell zu arbeiten.
KI-Kräfte erlauben Analysieren Sie große Informationsmengen: nicht nur Texte, sondern auch verschiedene Diagramme und Zeichnungen. Wissenschaftler können das neuronale Netzwerk beispielsweise anweisen, alle Übersetzungen und Darstellungen eines Textes in verschiedenen Büchern zu finden.
KI ist zudem in der Lage, Lücken in alten Dokumenten zu schließen und deren Entstehungszeit und -ort zu ermitteln. Zu diesen Plattformen gehören: Ithaka. Beispielsweise erläuterte sie das Entstehungsdatum einiger altgriechischer Dekrete. Früher ging man davon aus, dass sie im Jahr 446 v. Chr. geschrieben wurden. h., die KI sah Muster, die auf das Jahr 421 v. Chr. hinwiesen. e.
2. Medizin
KI in der Medizin beschleunigt die Arbeit von Ärzten und Wissenschaftlern. Er ist der Erste, der bei der Diagnose hilft: schnell Studien Screenings, sucht nach den notwendigen Markern und gibt eine Antwort, die dann von Spezialisten interpretiert wird. Künstliche Intelligenz in Moskauer Kliniken verwenden ab 2020 zur Analyse von Röntgen-, CT- und MRT-Ergebnissen.
Es ist wahrscheinlich, dass Algorithmen bald auch seltene Krankheiten erkennen können. Ähnliche Mechanismen werden bereits untersucht. Zum Beispiel Forscher der Harvard Medical School erstellt SISH-Tool zur Klassifizierung verschiedener Arten bösartiger Tumoren. Im Rahmen des Experiments untersuchte die KI etwa 22.000 Bilder und verteilte sie schnell in mehr als 50 Kategorien.
Wissenschaftler in Laboren für künstliche Intelligenz erleichtert Arbeiten an der Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen. Es berechnet verschiedene Wirkstoffkombinationen und gibt den geschätzten Prozentsatz ihrer Wirksamkeit an. Dadurch müssen Sie nicht jahrelang fehlgeschlagene Optionen im Voraus testen. Es wird bereits aktiv genutzt. Für 2021 nur an das US-Gesundheitsministerium kam über 100 mit KI entwickelte Arzneimittelzulassungsanträge.
Einer der medizinischen Assistenten bei der Herstellung von Medikamenten ist das neuronale Netzwerk AlphaFold. gebaut Struktur von mehr als 200 Millionen Proteinen. Dank ihrer Arbeit haben Wissenschaftler der Universität Oxford identifiziert die Struktur eines Schlüsselproteins im Malariaparasiten, was dazu beitragen würde, den Impfstoff gegen die Krankheit zu stärken. Bisherige Untersuchungen mittels Röntgenkristallographie ließen dies nicht zu.
KI auch verwenden Gentherapie zu modernisieren. In Zukunft wird er bieten und schnellere, komfortablere Untersuchung des menschlichen Genoms. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Forschung in diesem Bereich innerhalb eines Jahrzehnts bis zu 40 Exabyte (Trillionen Bytes) an Daten erzeugen wird: Für einen Menschen ist es eine unmögliche Aufgabe, eine solche Menge zu verarbeiten.
Auch Experten für digitale Technologie wie der Gründer von Tech Whisperer Limited, Jasprit Bindra, glauben an die glänzende Zukunft der KI in der Medizin. Beim Bildungsmarathon „Wissen. Der erste“ der russischen Gesellschaft „Wissen“ er empfohlendass KI die Chance hat, die Medizin zu revolutionieren, wie es einst Penicillin tat, und zu einem unverzichtbaren Helfer bei der Umsetzung von UN-Gesundheitsprogrammen zu werden. Auch die fünfte Version des GPT-Sprachmodells für neuronale Netze, die Ende 2023 veröffentlicht wird, wird laut Bindra die Interpretation von Analysen und die Auswahl der Behandlung schneller bewältigen als Ärzte.
3. Physik
KI wird in der Physik seit langem zur Analyse großer Datenmengen eingesetzt. Und er kann auf vieles stolz sein. Im Jahr 2012 halfen Modelle des maschinellen Lernens den Mitarbeitern des Europäischen Zentrums für Kernforschung CERN offen Higgs-Boson. Die Aufgabe der KI bestand darin, den endlosen Signalstrom des Large Hadron Collider zu analysieren, nach Anzeichen dieses Elementarteilchens zu suchen und diese zu markieren.
Künftig kann KI die Lösung von Quantenproblemen vereinfachen. Der Beweis dafür ist die Arbeit von Forschern aus New York: Sie haben einen Algorithmus entwickelt und trainiert verkürzt Berechnungen des Hubbard-Modells von 100.000 auf vier Gleichungen. Die Genauigkeit der Berechnungen wurde dadurch nicht beeinträchtigt.
Eine weitere mögliche Aufgabe der KI in der Zukunft ist die Suche nach neuen physikalischen Gesetzen. Um dies zu verwirklichen, benötigen wir einen Algorithmus, der Zustandsgrößen ermitteln kann. Und Wissenschaftler der Columbia University haben das passiert. Ihre KI konnte selbstständig erraten, was das Pendel und die Lavalampe antreibt und warum der Kamin brennt. Von den Eingängen verfügte das Instrument lediglich über Videoaufzeichnungen. Die von der künstlichen Intelligenz vorgeschlagenen Variablen stimmten nicht immer mit denen überein, die die Physiker selbst gewohnt waren. Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass KI eine Chance hat, den Menschen die bisher unbekannten Antriebskräfte der Natur aufzuzeigen und sie zu neuen Schlussfolgerungen zu bewegen, die sowohl die Wissenschaft als auch unser Verständnis der Welt verändern dürften.
4. Astronomie
Galaxien, Planeten, Sterne und andere Weltraumobjekte sind in Wirklichkeit riesig, aber auf großformatigen Fotos aus einem Teleskop sehen sie aus wie Krümel. Es nimmt viel Zeit in Anspruch, sie selbst zu finden. KI hilft Wissenschaftlern, viel schneller damit klarzukommen. Beispielsweise kann die Plattform Bilder aus dem Weltraum analysieren Morpheustrainiert auf Rahmen des Hubble-Teleskops. KI-Detektivfähigkeiten Wille besonders nützlich bei der Suche nach Exoplaneten, also Himmelskörpern, die sich außerhalb des Sonnensystems befinden.
Wissenschaftler am Smithsonian Astrophysical Observatory nutzen dazu ebenfalls KI Jagd für kurzfristige kosmische Ereignisse wie Supernovae und zur Überwachung von Wetteränderungen auf der Sonne. Für die letzte Aufgabe muss das neuronale Netzwerk täglich 1,5 Terabyte an Informationen sammeln.
Wissenschaftler nutzen KI auch, um Bilder von nicht existierenden Galaxien zu erstellen. Es sieht erschreckend realistisch aus. NASA im Jahr 2021 ausgelegt auf seiner Website eine Collage aus 225 Bildern, von denen nur eines mit einem Teleskop aufgenommen wurde. Unter Fälschungen ist es fast unmöglich, das Original zu finden. Aber Wissenschaftler brauchen gefälschte Bilder und Modelle nicht nur, um Laien-Weltraumliebhabern Streiche zu spielen. Mit ihrer Hilfe lernt und testet das neuronale Netz Hypothesen: Es prüft, wie sich ein projektionsähnliches Weltraumobjekt unter verschiedenen Bedingungen verhält.
5. Ökologie
Für Umweltschützer ist künstliche Intelligenz vor allem wegen ihrer Fähigkeit nützlich, Daten zu sammeln und zu analysieren. Beispielsweise startete UNEP (Umweltprogramm der Vereinten Nationen) im Jahr 2022 eine KI-gestützte digitale Plattform WESP. Seine Algorithmen sammeln Informationen von verschiedenen Sensoren auf der ganzen Welt, analysieren und visualisieren. Und das alles in Echtzeit. Das Instrument überwacht insbesondere die Veränderung der Gletschermasse und die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre. Darüber hinaus stellt WESP Prognosen zur Verfügung.
Im UNEP-Ökosystem gibt es weitere KI-Tools. Plattform IMEO überwacht Methanemissionen und Edelsteine - für Luftverschmutzung.
Künstliche Intelligenz ist in der Lage, Ökosysteme zu vereinfachen und zu steuern. Also, das diesjährige Programm für maschinelles Lernen wird helfen Wissenschaftler aus England überwachen die Planktongemeinschaft rund um die Uhr. Sie werden also prüfen, wie sich Umweltveränderungen auf diese Lebewesen auswirken.