محققان سوئدی «دانشمند هوش مصنوعی» با قابلیت آزمایش خودکار و مستقل ساختند

پژوهشگران در سوئد سامانه‌ای مبتنی بر هوش مصنوعی توسعه داده‌اند که با کمترین میزان دخالت انسان، توانایی طی‌کردن کل فرایندهای علمی را از ارائه فرضیه تا تفسیر نتایج آزمایش‌ها دارد. این سیستم که از آن به‌عنوان «دانشمند هوش مصنوعی» یاد شده، می‌تواند فرضیه‌های علمی تولید، آزمایش‌های موردنیاز را طراحی و داده‌های به‌دست‌آمده را ارزیابی و تفسیر کند.

تیم تحقیقاتی برای ساخت این سیستم، چند مدل زبانی بزرگ، پایگاه‌های داده عظیم و بازوهای رباتیک آزمایشگاهی فیزیکی را در قالب یک چرخه بسته با یکدیگر ترکیب کرده است. نتیجه این اقدام سیستمی بوده که می‌تواند چرخه کامل کشف علمی را به‌طور پیوسته اجرا کند.

«اوگنیا تیوکووا»، پژوهشگر دانشگاه فناوری چالمرز سوئد و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح می‌دهد که حجم این داده‌ها برای تحلیل توسط انسان بسیار زیاد است، اما این دانشمند هوش مصنوعی توانسته پرسش‌های زیستی امیدبخش را شناسایی کند، برای تست آنها آزمایش‌هایی پیشنهاد دهد، پیامدها را ارزیابی کرده و در نهایت درک خود را بر پایه شواهد تجربی تازه به‌صورت مرحله‌به‌مرحله از نو تعریف کند.

این سیستم هوش مصنوعی پایگاه داده‌ای شامل حدود ۶۰ هزار رابطه فنوتیپی (ویژگی‌های ظاهری و رفتاری)، فیزیولوژیکی و متابولیکی مربوط به مخمر نان (S. cerevisiae) را بررسی و تحلیل کرد. پس از آن، سامانه نزدیک به ۲ هزار پیش‌بینی قابل آزمایش درباره نحوه اثرگذاری مواد مغذی بر رشد سلولی و مقاومت در برابر استرس ارائه کرد.

توانمندی‌های دانشمند هوش مصنوعی و جایگاه دانشمندان انسانی

در مرحله بعد این فرضیه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند، گروه‌های کنترل برای مقایسه انتخاب شدند و ایده‌ها به دستورالعمل‌های گام‌به‌گام و قابل‌فهم برای دستگاه‌های آزمایشگاهی رباتیک تبدیل شدند. پس از اتمام خودکار آزمایش‌ها، هوش مصنوعی اطلاعات خروجی را بررسی کرد تا صحت پیش‌بینی‌ها مشخص شود؛ سپس فرضیه‌های ردشده را برای چرخه‌های بعدی آزمایش بازنویسی یا اصلاح کرد. به گفته تیوکووا، این سیستم به جای اینکه صرفاً ابزاری برای کمک به تصمیم‌گیری باشد، به‌طور فعالانه دانش علمی جدید خلق می‌کند.

نویسندگان این پروژه تأکید می‌کنند که آینده تحقیقات علمی به سمت خودکارسازی حرکت می‌کند و پیشرفت رباتیک، هوش مصنوعی و فناوری‌های با توان پردازش و آزمایش بالا روند کشف علمی را دگرگون خواهد کرد. «راس کینگ»، نویسنده ارشد این پژوهش از دانشگاه گوتنبرگ، توضیح می‌دهد که دانشمندان هوش مصنوعی در کنار پژوهشگران انسانی فعالیت خواهند کرد تا سرعت کشف را در علوم زیستی، پزشکی و زیست‌فناوری افزایش دهند. او می‌گوید که چنین سامانه‌هایی پتانسیل کاهش زمان کاوش پیرامون پرسش‌های پیچیده علمی و بهینه‌سازی منابع آزمایشگاهی را دارند.

به گفته پژوهشگران، این دستاوردها می‌توانند خطاهای انسانی، جهت‌گیری‌ها، ثبت ناقص پروتکل‌های آزمایشی و عوامل محیطی برهم‌زننده تکرارپذیری نتایج را به حداقل برسانند. بااین‌حال، دانشمندان انسانی همچنان نقشی بنیادین خواهند داشت. کینگ تأکید کرده که حضور انسان برای تعیین اولویت‌ها، درک بسترهای کلی، تدوین برنامه‌های کلان پژوهشی و نظارت بر رعایت اصول اخلاقی همچنان ضروری خواهد بود.