یک آزمایشگاه مجازی که از توانایی‌های بی‌نظیر هوش مصنوعی در ترکیب دانشمندان مجازی بهره می‌برد، فرآیندهایی مانند طراحی آنتی‌بادی را خودکار و تسریع کرده است. این فناوری پیشرفته تحقیقات زیست‌پزشکی را متحول کرده و با نتایج امیدوارکننده، پتانسیل هوش مصنوعی در اکتشافات علمی را به نمایش گذاشته است، در حالی که همچنان بر اهمیت نظارت انسانی تأکید دارد.
دانشمندان هوش مصنوعی: عامل تغییر دهنده بازی برای تحقیقات زیست‌پزشکی
در تلاشی پیشگامانه برای ادغام هوش مصنوعی (Artificial Intelligence : AI) در اکتشافات علمی، محققان یک آزمایشگاه مجازی راه‌اندازی کرده‌اند که توسط چندین عامل هوش مصنوعی یا “دانشمندان هوش مصنوعی” قدرت می‌گیرد. این راه‌اندازی نوآورانه، حل مسئله مشارکتی را ممکن می‌سازد و به سیستم‌های هوش مصنوعی اجازه می‌دهد تا به طور مستقل راه‌حل‌هایی برای چالش‌های پیچیده طراحی کنند. اخیراً، این آزمایشگاه مجازی با طراحی قطعات آنتی‌بادی، که به عنوان نانوبادی شناخته می‌شوند و می‌توانند به SARS-CoV-2، ویروس مسئول COVID-19، متصل شوند، قابلیت‌های خود را نشان داد. این فرآیند در مدت زمان بی‌سابه‌ای در مقایسه با روش‌های سنتی تکمیل شد که نشان دهنده گام مهمی برای تحقیقات زیست‌پزشکی است.
ساختار یک آزمایشگاه مجازی مبتنی بر هوش مصنوعی
محققان پشت این آزمایشگاه مجازی سیستمی را پیش‌بینی کرده‌اند که در آن چندین عامل هوش مصنوعی تحت هدایت محققان انسانی با یکدیگر کار می‌کنند. در هسته این سیستم، یک مدل هوش مصنوعی محقق اصلی (PI) قرار دارد که به طور خاص در کاربرد هوش مصنوعی برای تحقیقات علمی آموزش دیده است. در کنار آن، یک مدل هوش مصنوعی “منتقد علمی” برای نظارت و شناسایی خطاها در کل فرآیند معرفی شد. این دو مدل با هم ستون فقرات آزمایشگاه مجازی را تشکیل دادند و وظیفه ایجاد عوامل هوش مصنوعی تخصصی اضافی را بر عهده داشتند.
این عوامل تازه ایجاد شده در رشته‌های خاصی مانند موارد زیر آموزش دیده‌اند:
– ایمونولوژی: برای ارائه بینش در مورد پاسخ‌های ایمنی و طراحی آنتی‌بادی.
– زیست‌شناسی محاسباتی: برای تجزیه و تحلیل داده‌های بیولوژیکی و ارائه راه‌حل‌ها.
– یادگیری ماشین: برای توسعه و اصلاح الگوریتم‌ها برای مطالعه.
عوامل هوش مصنوعی به طور مستقل عمل می‌کردند و روی وظایف تعیین شده توسط PI مجازی همکاری می‌کردند. به عنوان مثال، آنها از ابزارهای پیشرفته طراحی پروتئین مانند AlphaFold و Rosetta برای کمک به تحقیقات خود استفاده کردند. “جلسات تیمی” مجازی منظم به محققان انسانی اجازه می‌داد تا بر پیشرفت نظارت کنند و بازخورد سطح بالایی ارائه دهند و اطمینان حاصل کنند که جهت کلی با اهداف تحقیقاتی هماهنگ است.
نتایجی که به وضوح گویا هستند
این آزمایشگاه مجازی با موفقیت 92 نانوبادی را طراحی کرد که بیش از 90٪ آنها برای اتصال موثر به گونه اصلی SARS-CoV-2 تأیید شدند. به طور چشمگیری، دو مورد از این نانوبادی‌ها پتانسیل هدف قرار دادن گونه‌های جدیدتر ویروس را نیز نشان دادند. این دستاورد، تطبیق‌پذیری سیستم و توانایی آن را برای سازگاری با چالش‌های علمی در حال تحول برجسته می‌کند.
الگوی جدیدی برای همکاری انسان و هوش مصنوعی
این پروژه نشان دهنده تغییر در نحوه درک هوش مصنوعی در زمینه‌های علمی است – از اینکه صرفاً یک ابزار باشد تا تبدیل شدن به یک شریک مشارکتی. طبق گفته جیمز زو، یکی از نویسندگان این مطالعه، این رویکرد “الگوی جدیدی از در نظر گرفتن هوش مصنوعی به عنوان همکار، نه فقط ابزار” را نشان می‌دهد. با این حال، ورودی انسان همچنان حیاتی است. هوش مصنوعی می‌تواند به طور مستقل فرضیه‌ها را ایجاد کند و آزمایش‌ها را طراحی کند، اما محققان انسانی برای تأیید و اعتبارسنجی این یافته‌ها از طریق آزمایش‌های دنیای واقعی ضروری هستند.
با وجود موفقیت‌های آن، کارشناسان بر اهمیت ارزیابی مداوم و اقدامات ایمنی تأکید می‌کنند. یانجین گائو، محقق هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی، بر نیاز به درک اینکه چرا سیستم‌های هوش مصنوعی گاهی اوقات اشتباه می‌کنند یا با یکدیگر مخالف هستند، تأکید کرد. با ادغام بیشتر هوش مصنوعی در گردش کار تحقیقات، تضمین قابلیت اطمینان و پاسخگویی آن بسیار مهم خواهد بود.
پیامدهای گسترده تر برای تحقیقات علمی
محققان آزمایشگاه مجازی را به عنوان یک پلتفرم همه‌کاره طراحی کردند که می‌تواند طیف وسیعی از مسائل علمی را حل کند. فراتر از ایمونولوژی و زیست‌شناسی محاسباتی، این سیستم می‌تواند در زمینه‌های دیگری که نیاز به تخصص میان‌رشته‌ای دارند، اعمال شود. کارایی آن در تولید نتایج – دستیابی به آنچه ممکن است برای تیم‌های انسانی هفته‌ها یا ماه‌ها طول بکشد در عرض چند دقیقه – پتانسیل ایجاد انقلابی نه تنها در تحقیقات زیست‌پزشکی، بلکه در بسیاری از حوزه‌های دیگر را دارد.
با این حال، این پیشرفت سوالاتی را در مورد نقش در حال تحول دانشمندان در دوره‌ای که به طور فزاینده‌ای تحت تأثیر هوش مصنوعی قرار دارد، ایجاد می‌کند. در حالی که اتوماسیون می‌تواند فرآیندها را ساده کند و دامنه تحقیقات را گسترش دهد، نمی‌تواند جایگزین قضاوت ظریف و ملاحظات اخلاقی شود که انسان‌ها به علم می‌آورند.
آینده همکاری انسان و هوش مصنوعی
موفقیت این آزمایشگاه مجازی مبتنی بر هوش مصنوعی، نگاهی اجمالی به آینده تحقیقات میان‌رشته‌ای ارائه می‌دهد. با ترکیب قدرت محاسباتی هوش مصنوعی با نظارت انسانی، محققان می‌توانند چالش‌هایی را که قبلاً به دلیل محدودیت‌های زمانی یا منابع غیرقابل حل بودند، حل کنند. اما با پیشرفت این فناوری، باید با اقدامات ایمنی دقیق و چ
ارچوب‌های اخلاقی همراه باشد تا اطمینان حاصل شود که از نبوغ انسان – نه جایگزینی آن – پشتیبانی می‌کند.
این پیشرفت نه تنها گواهی بر قدرت هوش مصنوعی است، بلکه یادآور نقش غیرقابل جایگزینی انسان در هدایت و زمینه‌سازی پیشرفت فناوری است. انسان‌ها و هوش مصنوعی با هم پتانسیل باز کردن مرزهای جدید در علم را دارند و آینده‌ای را شکل می‌دهند که در آن همکاری، محرک اکتشاف است.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: nature.com
