Umělá inteligence rychle mění krajinu vědeckého výzkumu a přechází od pouhých nástrojů k potenciální nové formě vědecké entity. To, co začalo ranými automatizovanými experimenty, jako byl robot Adam v roce 2000, se vyvinulo v systémy umělé inteligence, které řídí objevy oceněné Nobelovou cenou a urychlují pokrok v celé řadě oblastí. Navzdory přetrvávající skepsi tempo vývoje naznačuje, že role umělé inteligence ve vědě již není jen humbuk – je to realita.
Vývoj umělé inteligence ve výzkumu
Rané aplikace umělé inteligence napodobovaly práci vědců, jako byl „Adam“, který formuloval otázky a testoval je v robotické laboratoři. Dnes pokročilejší agenti umělé inteligence, kteří běží na modelech, jako je ChatGPT od OpenAI, rozkládají složité problémy do konkrétních kroků a využívají obrovské datové sady k poskytování hloubkových odpovědí. Výzkumníci v oblasti farmacie, vědy o materiálech a kvantových počítačů již tyto systémy využívají k urychlení objevů. Nobelovy ceny za chemii a fyziku za rok 2024 uznávají rostoucí význam nástrojů umělé inteligence, ale skutečný posun stále probíhá.
AI jako vědecký partner: Současné silné stránky a omezení
Umělá inteligence nyní vyniká ve vyhledávání v rámci limitů, prosévá obrovské soubory dat, aby identifikovala nezřejmé vzorce a souvislosti. Velké jazykové modely (LLM), které umožňují chatbotům přístup k bezprecedentnímu množství textu, včetně vědeckých prací ve více jazycích. Skutečné vědecké průlomy však často vyžadují myšlení mimo krabici – něco, s čím se moderní umělá inteligence dosud potýkala.
Problémem není přístup k informacím, ale schopnost generovat skutečně nové nápady. Lidská kreativita a představivost zůstávají zásadní pro radikální poznatky, jako je teorie kontinentálního driftu nebo speciální teorie relativity. Umělá inteligence může doplňovat lidské objevy, ale ještě je nedokáže plně replikovat.
Průlomy: Od symetrií černých děr k novým lékům
I přes svá omezení AI již významně přispívá. Teoretický fyzik Alex Lupsaska objevil, že AI agent GPT-5 Pro dokáže nezávisle identifikovat symetrie v rovnicích černých děr, což potvrdilo jeho dřívější práci. Matematik Ernest Ryu spolupracoval s ChatGPT na důkazu teorie optimalizace a zjistil, že konvenční metoda vždy po 12 hodinách výměny dat konverguje k jedinečnému řešení.
Klíčem není nahrazovat, ale spolupracovat. Vědci jako Lupsaska a Ryu se připojují ke společnostem s umělou inteligencí (OpenAI), aby posouvali hranice ještě dále, a nepovažují AI za konkurenta, ale za nepostradatelného vědeckého partnera.
Riziko nevyžádané vědy a potřeba lepších nástrojů
Šíření obsahu generovaného umělou inteligencí vyvolává obavy o kvalitu. Kritici, jako je Gary Marcus z NYU, varují, že LLM mohou snadno produkovat „junk science“, včetně falešných vědeckých prací produkovaných vědeckými mlýny. Časopisy již začaly odmítat příspěvky generované AI kvůli jejich špatné kvalitě.
Aby výzkumníci tento problém zmírnili, směřují k „skládaným blokům“ – kombinují obecné agenty umělé inteligence se specializovanými nástroji, které zajišťují přesnost, jako jsou znalostní grafy. Tento přístup se ukázal jako účinný ve vývoji léků a vědě o materiálech. Společnost Insilico Medicine například použila AI k identifikaci proteinu spojeného s idiopatickou plicní fibrózou a vyvinula molekulu léku, která ji blokuje, což je v současné době v klinických studiích.
Budoucnost: AI vytváří svou vlastní vědeckou strukturu
Konečným cílem je umožnit umělé inteligenci vytvořit si vlastní vědecký rámec – definovat vlastní otázky, navrhovat experimenty a analyzovat data s minimálním zásahem člověka. Projekty jako AutoRA (společenskovědní výzkum) a Code Scientist (výzkum počítačových věd) jsou prvními kroky tímto směrem. Tyto systémy rekombinují stávající znalosti a vytvářejí nové experimenty a autonomně analyzují výsledky.
I když tyto systémy zatím nedosahují otřesných objevů, signalizují posun směrem k vědě řízené umělou inteligencí. Výzvou zůstává vylepšit tyto nástroje, umožnit kreativitu a zabránit chybným nebo zavádějícím závěrům.
Vliv umělé inteligence na vědecké objevy je nepopiratelný. Budoucnost vědy je neoddělitelně spojena s evolucí umělé inteligence, od pomoci lidským výzkumníkům až po potenciální autonomní vědecké entity.
