Itseään kehittävä tekoälylaboratorio muuttaa tutkimusta

Ruotsalainen tutkimus kuvaa suljetun silmukan laboratoriojärjestelmää, joka yhdistää kielimallit, laajat tietokannat ja robotit. Järjestelmä suunnittelee ja suorittaa kokeet sekä päivittää hypoteesit lähes itsenäisesti.

Itseään kehittävä tekoälylaboratorio muuttaa tutkimusta
Lukuaika: 2 Minuuttia
Seuraa Googlessa

Kuvittele laboratorio, joka ajattelee itse: se esittää kysymyksiä, hahmottelee kokeita, käskee robottikäsivarsia toimimaan, lukee tulokset ja muuttaa sitten mieltään. Yksikään ihminen ei toista tuota silmukkaa askel askeleelta. Kone tekee sen.

Ruotsissa tutkijat ovat yhdistäneet suuria kielimalleja, valtavia kokeellisia tietokantoja ja fyysisiä robottimanipulaattoreita suljetuksi silmukaksi, joka voi viedä tieteellisen tutkimuksen ideasta todisteisiin vähäisellä ihmisen puuttumisella. Se kuulostaa tieteiskirjallisuudelta. Se käyttäytyy kuin väsymätön nuorempi tutkija, joka ei koskaan nuku.

Tiimi syötti järjestelmälle noin 60 000 tallennettua yhteyttä fenotyyppisten ominaisuuksien, fysiologisten tilojen ja metabolisten merkkiaineiden välillä leivinhiivassa (Saccharomyces cerevisiae). Tuosta tiiviistä suhteiden verkostosta tekoäly tuotti lähes 2000 testattavaa ennustetta siitä, miten ravinteet muovaavat solujen kasvua ja stressinsietokykyä. Lyhyitä, teräviä hypoteeseja nousi pitkistä ja sotkuisista tietoaineistoista.

Miten sykli käytännössä toimii? Ensin tekoäly ehdottaa lupaavia biologisia kysymyksiä. Sitten se suunnittelee kokeita ja muuttaa ne askel askeleelta ohjeiksi, joita robottialusta voi noudattaa. Robotit suorittavat analyysit. Tekoäly jäsentää tulokset, tarkistaa mitkä ennusteet pitivät paikkansa ja kirjoittaa epäonnistuneet hypoteesit uusiksi seuraavaa kierrosta varten. Iteraatiosta tulee jatkuvaa eikä jaksottaista.

Tämä tekoälytutkija ei ainoastaan avusta; se luo uusia tieteellisiä väitteitä ja tarkistaa niitä uusien kokeellisten todisteiden perusteella.

Eugenia Tiukova, Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkija ja yksi tutkimuksen tekijöistä, sanoo, että aineisto oli ihmisille liian laaja tutkittavaksi perusteellisesti. Järjestelmä, hänen mukaansa, seuloi kohinan läpi nostaakseen esiin biologisesti merkityksellisiä kysymyksiä, ehdottaakseen testejä ja arvioidakseen tuloksia hioen ymmärrystään vaihe vaiheelta.

Ross King, artikkelin vanhempi kirjoittaja Göteborgin yliopistosta, asettaa edistysaskeleen osaksi laajempaa siirtymää kohti automaatiota tieteellisessä löytämisessä. Hän ja hänen kollegansa esittävät, että tekoälyn ohjaamat alustat, jotka toimivat ihmistutkijoiden rinnalla, voivat nopeuttaa edistymistä biologiassa, lääketieteessä ja bioteknologiassa lyhentämällä aikaa monimutkaisten hypoteesien etsimisessä ja vahvistamisessa sekä hyödyntämällä niukkoja laboratoriovaroja paremmin.

Hyödyt ovat käytännöllisiä. Automaattiset työnkulut voivat vähentää inhimillisiä virheitä, rajoittaa kokeilijan puolueellisuutta ja tehdä protokollista yhtenäisempiä, mikä parantaa toistettavuutta. Tutkijat kuitenkin korostavat varovaisesti, ettei kone korvaa tiedemiestä. Ihmisten arviointikyky on edelleen välttämätön prioriteettien asettamisessa, tulosten tulkinnassa laajemmissa yhteyksissä ja eettisten rajojen valvonnassa.

Tämä työ esittelee uuden koreografian piin ja ihmisen uteliaisuuden välillä: robotit ja mallit hoitavat perusteellisen testauksen työn; ihmiset ohjaavat suuntaa. Jos laboratorio voi muokata omia kysymyksiään jokaisen kokeen jälkeen, mitä uusia tieteen muotoja tuo ketteryys avaa?

Aino Kallio

"Olen biologi ja intohimoni on luonnon monimuotoisuus. Genomissa kirjoitan uusimmista tutkimuksista ja ympäristönsuojelusta."

Jätä kommentti

Kommentit

Ei vielä kommentteja. Ole ensimmäinen.