«کشف خودمختار» چیست؟

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سای تک دیلی، محققان آزمایشگاه ملی آرگون در وزارت انرژی آمریکا بر روی نسل بعدی آزمایش‌های علمی موسوم به «کشف خودمختار» (Autonomous Discovery) کار می‌کنند که از قدرت رباتیک، یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی برای حل مسائل بزرگ در حوزه اقلیم، سلامت انسان و انرژی، سریع‌تر از همیشه استفاده می‌کند.

اکتشافات خودمختار، شیوه انجام کارهای علمی را متحول می‌کند. این فرآیندها به دانشمندان کمک می‌کنند تا راه ‌حل‌‌هایی بیابند که مردم را ایمن ‌تر، سالم‌تر و انعطاف‌ پذیرتر در برابر تأثیرات تغییرات اقلیم حفظ کنند.

فرض کنید برای حل مشکل آلودگی پلاستیکی، بخواهیم نوع جدیدی از پلاستیک بسازیم که بازیافت یا استفاده مجدد آن آسان‌‌تر باشد. برای این کار هزاران پلیمر احتمالی وجود دارد که ممکن است کارآمد باشد و از سوی دیگر مواد شیمیایی بالقوه مضری نیز در فرآیند آزمایش ایجاد می‌شوند. در گذشته، ممکن بود چندین محقق روی یک میز آزمایشگاه برای آزمایش یک پلیمر به طور همزمان  کار کنند و مطالعات آنها سالها طول بکشد.

با کشف خودمختار، محققان انسانی این مشکل را به رباتیک و هوش مصنوعی واگذار کردند. محققان از فرآیندی به نام یادگیری ماشینی برای آموزش هوش مصنوعی با مجموعه داده‌های عظیم استفاده می‌کنند. این اطلاعات به هوش مصنوعی در مورد همه چیزهایی که قبلا در مورد بازیافت پلاستیک، فرآیندهای شیمیایی و ساختارهای پلیمری بالقوه می‌دانیم، داده می‌شود تا او از این اطلاعات برای اتخاذ بهترین تصمیم در مورد آزمایش بعدی استفاده کند.

بازوهای رباتیک و ماشین‌های نمونه ‌برداری، خستگی ناپذیر بیست و چهار ساعت در روز کار می‌‌کنند و محققان را به طور ایمن از مواد شیمیایی یا سایر خطرات احتمالی دور نگه می‌دارند. با یادگیری ماشینی، هوش مصنوعی هر چه پیش می‌‌رود هوشمندتر می‌‌شود و به دنبال الگوهای نوین و آزمایش‌های جدید برای اجرا می‌‌گردد.

انسانهای دانشمند می‌توانند از مغز بزرگ و خلاق خود برای تفسیر و عمل بر روی جالب ترین نتایج استفاده کنند. کشف خودمختار به دانشمندان کمک می‌کند تا به جای سال‌ها یا تمام یک عمر، راه حل‌هایی را برای مشکلات پیچیده در چند روز یا هفته بیابند.

نبوغ و تخیل انسانی در قلب این نوآوری باقی مانده است. متخصصان در حال یافتن راه‌‌های خلاقانه برای استفاده از ابزارهای کشف خودمختار هستند:

• آنها در آزمایشگاه در حال ایجاد «دوقلوهای دیجیتال» هستند. این مدل‌های واقعیت مجازی به محققان کمک می‌‌کنند ماشین‌ها را آزمایش و بهترین راه را برای نصب تجهیزات در آزمایشگاه‌‌های زیست ‌شناسی و شیمی واقعی پیدا کنند.
• آنها در حال بررسی همه چیز هستند از درمان‌های جدید برای باکتری‌های مقاوم به دارو گرفته تا نحوه ذخیره کربن در خاک توسط گیاهان.
• آنها در حال ساخت و تخریب زنجیره‌‌های پلیمری هستند تا راه‌های جدیدی برای بازیافت و بازچرخانی پلاستیک‌‌ها بیابند.
• آنها از برخی از سریع ‌ترین ابررایانه‌های جهان برای اجرای هوش مصنوعی و پردازش داده‌های حاصل از آزمایش‌‌های بزرگ استفاده می‌کنند.

آزمایشگاه‌های مستقل کمک می‌کنند تا راه ‌حل‌‌های علمی را با سرعت، کارایی و دقتی که قبلا دیده نشده به زندگی مان بیایند. این فقط روش علم را متحول نمی کند بلکه ما را به عصر جدیدی از اکتشاف سوق می‌دهد.

مغز انسان یک دستگاه شگفت‌ انگیز برای حل معمای علم است، اما بدن انسان تنها تا زمانی که هنوز خسته و گرسنه نشده است می‌تواند به اکتشاف بپردازد. بزرگ‌ ترین چالش‌‌های امروزی، مانند تغییرات اقلیم، بیماری‌های نوظهور و آلودگی پلاستیکی منتظر نمی ‌مانند تا ساندویچ بخوریم یا چرتی بزنیم. اکنون، به پاسخ نیاز داریم. به همین دلیل است که دانشمندان از رباتیک، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین کمک می‌گیرند.

دانشمندان با تعریف یک مساله، هوش مصنوعی را به دنبال صدها آزمایش با استفاده از سیستم‌‌های رباتیک شناسایی، تنظیم و اجرا می‌فرستند که می‌تواند مساله را 24/7 حل کند. با یادگیری ماشینی، هوش مصنوعی هر چه پیش می‌‌رود هوشمندتر می‌شود و به دنبال الگوهای جدید و آزمایش‌های جدید برای اجرا می‌گردد. کشف خودمختار راه حل‌هایی را صد یا هزار برابر سریعتر برای ما به ارمغان می‌آورد.