Vpliv umetne inteligence na znanost
Orodja umetne inteligence, kot je ChatGPT, prehajajo v vse širšo rabo. Smo sredi revolucije, ki temelji na umetni inteligenci in spreminja vse vidike družbe. Med redkeje omenjenimi vidiki je vloga znanosti v svetu, ki ga bo poganjala umetna inteligenca. Strojno učenje in umetna inteligenca (UI) že vstopata na vsa področja raziskav in vplivata na način dela znanstvenikov. Ti se zanašajo na znanstvene metode, ki so preverjene in omogočajo gradnjo novih spoznanj na temeljih obstoječega znanja.
Vključevanje metod UI v znanstveni proces spreminja način dela, ohranjanje integritete znanstvenega dela ob teh spremembah pa predstavlja velik izziv. UI lahko pomaga k znanstvenim odkritjem, vendar bo za to potrebno tesno sodelovanje med znanstveniki in računalniškimi strokovnjaki.
Najboljše talente bi radi zadržali doma
Univerza v Novi Gorici (UNG) je na razpisu pridobila in sedaj koordinira evropski projekt SMASH, ki se osredotoča prav na razvoj najboljših praks uporabe UI v znanstvenih raziskavah. V projektu sodelujejo raziskovalci in strokovnjaki za UI s petih slovenskih institucij: UNG, Univerze v Ljubljani (UL), Instituta Jožef Stefan (IJS), Instituta informacijskih znanosti (IZUM) in Agencije Republike Slovenije za okolje (ARSO). V projektu SMASH nameravamo zaposliti 50 nadarjenih podoktorskih raziskovalcev, ki bodo izbrani v posebnem postopku na podlagi njihovih dosedanjih dosežkov in kakovosti predloga raziskovalnega projekta, ki mora nasloviti pereča znanstvena vprašanja in pri njihovem raziskovanju uporabiti metode UI.
Projekt poteka v obdobju 2023-2028 in ga sofinancirata Evropska Unija in Republika Slovenija. Zahteva velike računalniške kapacitete, ki so na voljo na slovenskem superračunalniku VEGA, ki je začel delovati aprila 2021.
V skladu s predpisi Evropske komisije morajo podoktorski raziskovalci, ki jih izberemo za zaposlitev, prihajati iz tujine, a so med njimi lahko tudi slovenski državljani, ki dovolj dolgo časa delajo v tujini, in jim ta program tako nudi odlično priložnost za vrnitev v domovino. Trenutno imamo v programu SMASH 22 podoktorskih raziskovalcev: dva Slovenca, 14 iz evropskih držav (Hrvaška, Francija, Nemčija, Grčija, Italija, Srbija, Španija in Združeno kraljestvo), preostalih šest pa iz ZDA, Pakistana in Indije. Del poslanstva projekta je namreč “obrniti” beg možganov, ki pesti Slovenijo, ter pridobiti in zadržati najboljše talente v naši državi.
Za večjo izmenjavo znanja in izkušenj
Pomemben cilj projekta SMASH je tudi povečati izmenjavo znanja in izkušenj med akademskim in neakademskim sektorjem ter med slovenskimi in tujimi vrhunskimi akademskimi institucijami. Raziskovalci programa SMASH bodo do eno tretjino svojega dveletnega projekta delovali pri enem od 35 pridruženih partnerjev projekta SMASH. Med temi so nekatera najuspešnejša mala in srednje velika podjetja v Sloveniji, kot sta Cosylab in Arctur, vrhunske evropske univerze, kot sta na primer Univerza v Amsterdamu in Queen Mary College v Londonu, ter vodilne svetovne raziskovalne institucije, kot sta CERN in Univerza Berkeley.
Raziskovalci projekta SMASH tudi tesno sodelujejo z lokalnimi podjetji, ki so naši partnerji, in imajo s tem priložnost se spopasti z izzivi v praksi ter spoznati poklicne poti izven akademske sfere. Podjetja pa imajo priložnost spoznati visoko usposobljene raziskovalce.
Pet raziskovalnih področij
V okviru projekta SMASH potekajo raziskave na petih raziskovalnih področij.
Podnebje
Ekstremni vremenski dogodki, povezani s podnebnimi spremembami, so žal vse pogostejši. Raziskovalci SMASH, ki delujejo na ARSO, v sodelovanju s strokovnjaki za UI z UL FRI razvijajo zanesljive in hitre sisteme za napovedovanje višine morske gladine. Osredotočajo se na primere, ko povišana morska gladina, na primer v Piranskem zalivu, doseže višino, ki lahko povzroči škodo. Njihov cilj je s pravočasnimi opozorili preprečiti ali vsaj zmanjšati povzročeno škodo.
Raziskovalci SMASH na UNG v sodelovanju z institucijami v Španiji in Švici z letalskimi poleti zbirajo lokalne podatke o ozračju in jih analizirajo z metodami UI, da bi ugotovili vire onesnaževanja zraka in vpliv onesnaženja na segrevanje ozračja.
Natančna medicina
Prihodnost medicine je po splošnem prepričanju v personaliziranem zdravstvenem varstvu, pri katerem se zdravljenje prilagodi posameznemu pacientu. Cilj tega usmerjenega pristopa, ki ga omogoča UI, je zmanjšati negativne stranske učinke in znižati stroške. Eden od projektov, ki ga razvijajo na UNG v sodelovanju z Oxfordsko univerzo, se osredotoča na odkrivanje molekul, ki se nahajajo v krvi ali tkivih in kažejo na prisotnost bolezni (t. i. biomarkerji). Preučevanje biomarkerjev s pomočjo UI bo izboljšalo naše razumevanje bolezni in prispevalo k razvoju personaliziranega zdravljenja.
Temeljna fizika in astrofizika
To področje raziskav obravnava raziskave vesolja vse od njegove zgradbe na velikih skalah do sub-atomskih, osnovnih delcev narave na drugi strani. Raziskuje temeljna vprašanja, kot so, kako je vesolje nastalo, kakšna je njegova končna usoda, iz česa je sestavljeno in katere sile delujejo v njem. Za tovrstne raziskave so potrebne zmogljive eksperimentalne naprave, ki jih gradijo in upravljajo mednarodne kolaboracije z več sto znanstveniki. Raziskovalci SMASH na IJS delajo s podatki eksperimenta ATLAS v CERNu, raziskovalci na UNG pa sodelujejo pri dveh velikih astrofizikalnih projektih: observatoriju Vera Rubin, ki uporablja največjo digitalno kamero na svetu, in observatoriju Polje teleskopov Čerenkova, ki preučuje najbolj visoko-energijsko svetlobo iz vesolja.
Jezik in komunikacija
Razumevanje naravnega jezika je eden glavnih izzivov umetne inteligence. Naši sodelavci na UL FRI proučujejo razumevanje elektronskih zdravstvenih kartotek z metodami UI, ki je sicer učinkovita pri diagnosticiranju bolezni, vendar ima pogosto težave pri razumevanju zapisov v kartotekah bolnikov.
Podatkovna znanost
Raziskovalci projekta SMASH se ukvarjajo tudi z razvojem novih metod UI. Na UL FRI, na primer, razvijajo nove pristope pri t.i. spodbujevanem učenju (področje strojnega učenja, kjer se algoritem uči sprejemati odločitve z interakcijo z okoljem in z nagrajevanjem ali kaznovanjem za svoje odločitve). Ta prebojna metoda obeta, da bo sedanjim jezikovnim modelom, kakršen je ChatGPT, omogočila učinkovitejši in stabilnejši način “učenja”.
SMASH posveča pozornost tudi etiki v raziskavah metod UI, saj želi usposobiti novo generacijo raziskovalcev, ki bodo vešči umetne inteligence in se bodo zavedali njenih potencialnih škodljivih posledic.
Naše raziskave želimo deliti tudi z lokalno skupnostjo. Na mednarodni delavnici leta 2024 smo organizirali javno okroglo mizo o UI v znanosti in družbi, v bodoče pa načrtujemo še več dogodkov. Vedno smo veseli predlogov in zanimanja javnosti. Pišite nam na elektronski naslov smash@ung.si ali izvedite več o nas na naši spletni strani.
prof. dr. Gabrijela Zaharijaš, vodja projekta SMASHCenter za astrofiziko in kozmologijo UNG
