Штучний інтелект і наука: як нейромережі змінюють сучасні дослідження

У наукових лабораторіях майбутнього, ймовірно, не буде літаючих роботів і вражаючих голограм, як у фантастичних фільмах. Але перспективи, які відкривають нам нові технології, не менш захопливі – від розробки нових ліків за лічені години до віртуальної телепортації. Тож як могли б розвиватись лабораторії в майбутньому?

Дивіться також Вчені заявили про серйозний негативний ефект від отримання Нобелівської премії

Швидше, швидше, швидше

Науковий світ генерує майже 1,8 мільйона статей щорічно, створюючи 1,7 мегабайта даних за секунду. У них легко заплутатись. Однак тут на допомогу приходить штучний інтелект, який може обробляти великі масиви даних, виявляти закономірності та зв'язки, які людина може пропустити. Фактично, ШІ вже може генерувати гіпотези, про які вчені-люди навіть не здогадувалися. Ось два приклади:

• Компанія SciSpace розробила ШІ-асистента, який допомагає швидше читати й розуміти наукові роботи.
• Система штучного інтелекту IBM для геопросторового картографування може аналізувати великі обсяги супутникових знімків, щоб виявляти та прогнозувати зміни в навколишньому середовищі, такі як вирубка лісів або посухи, з неперевершеною точністю.

І це лише початок. Незабаром ми побачимо, як штучний інтелект буде використовуватися для відповіді на питання, на які раніше не було відповідей, наприклад, як зародилося життя, яка справжня природа хаосу або як навколишнє середовище впливає на наші гени.

Тож здатність ШІ аналізувати величезні масиви даних, знаходити закономірності та встановлювати зв'язки матиме вирішальне значення для розкриття відповідей на багато з тих питань, на які не було відповідей через складність або брак даних.

Ліки проти будь-яких хвороб

ШІ вже давно змінив правила гри у розробці ліків, роблячи процес швидшим та ефективнішим.

• Наприклад, дослідники використовували DeepMind AI для створення синтетичних "шприців", які вводять сполуки, що вбивають пухлини, безпосередньо в клітини. Процес, який зазвичай триває роками, вдалося здійснити всього за 46 днів.
• DeepMind також спрогнозував форму майже кожного відомого білка, причому зробив це з вражаючою точністю, що стало критично важливим кроком у розробці ліків, яка раніше займала роки лабораторної роботи.
• Ще один великий прорив відбувся в січні 2023 року, коли AbSci вперше створила й перевірила антитіла, використовуючи генеративний ШІ. Процес, який зайняв би мінімум 6 років, тепер може бути скорочений до 18-24 місяців.
• Ми також знаємо численні випадки, коли ШІ пропонував нові сполуки та стратегії для боротьби з тими чи іншими хворобами – коронавірусом, раком, хворобою Альцгеймера та іншими.

Оскільки ШІ стає все більш досконалим, ми можемо очікувати, що він відіграватиме ще більш помітну роль у процесах пошуку ліків. Клінічні випробування можна буде скоротити, зменшивши потребу в тестуванні на тваринах й пришвидшивши вихід рішення на ринок. 

У двох місцях одночасно

Уявіть, що ви можете бути присутнім у науковій лабораторії, не перебуваючи там фізично. Технології віртуальної реальності в поєднанні зі штучним інтелектом можуть зробити це буденністю. Вчені могли б проводити експерименти й маніпулювати цифровими моделями молекул або матеріалів у віртуальній реальності, відстежуючи результати в режимі реального часу.

Але не лише віртуальна реальність змінить правила гри. Дослідники із Західного університету в Онтаріо, Канада, завершили першу в світі "міжнародну голографічну телепортацію". Технологія, що отримала назву Holoport, використовує спеціальну камеру для створення голограми об'єкта, яку потім отримує інша людина у віддаленому місці за допомогою гололінз, або, фактично, VR-гарнітури. Якщо обидві сторони носять гололінзи, вони можуть взаємодіяти віртуально. Проте фізичний дотик — це обмеження, яке команда намагається подолати.

У майбутньому ми можемо побачити, як технології, подібні до Holoport, стануть звичним явищем у лабораторній науці, дозволяючи вченим миттєво співпрацювати з колегами по всьому світу. Вони зможуть передавати голографічні зображення лабораторного обладнання або спостерігати за експериментом з іншого кінця світу в режимі реального часу. Це може призвести до більш тісної міжнародної співпраці, швидших наукових проривів і зменшення вуглецевого сліду.