KI und die Zukunft der Wissenschaftlichen Entdeckung

Von Kylie Wolfe

Von frühen Computern wie dem Harvard Mark I bis hin zu heutigen Programmen wie ChatGPT existiert künstliche Intelligenz (KI) seit vielen Jahrzehnten in der einen oder anderen Form; jedoch wurde sie erst kürzlich populär und für jeden zugänglich. Jetzt können Sie Ihre Wissenschaft mit ein wenig Hilfe der KI vorantreiben.

Heute wird KI eingesetzt, um Wissenschaftlern zu helfen, Umweltprobleme zu bekämpfen, die Produktivität im Labor zu steigern und die Zukunft der Forschung zu gestalten. Während Sie herausfinden, wo KI in Ihre Wissenschaft passt, erfahren Sie, wie sie Fortschritte für andere möglich und effizienter macht.

Verständnis des Klimawandels

Um den Klimawandel zu bekämpfen, verwenden Wissenschaftler bei Dryad* KI, um Sensoren zu trainieren, die Waldbrände erkennen können, bevor sie sich verstärken. Diese Sensoren erkennen Gase, die von organischem Material freigesetzt werden, wenn es brennt, und dienen im Wesentlichen als Feueralarm der Natur. Im Januar 2024 hatte das Unternehmen 50 Sensoren weltweit im Einsatz.

Experten des Forstdienstes verwenden ebenfalls von KI unterstützte Datenanalysen, um zu bestimmen, wo kontrollierte Brände gesetzt werden sollen, absichtliche Feuer, die dazu dienen, überschüssige Vegetation zu beseitigen, die sonst Waldbrände anheizen würde. KI half Wissenschaftlern, einen intelligenten Assistenten zu erstellen, der Topographie-, Vegetations- und Wetterinformationen verwendet, um zukünftige Standorte für kontrollierte Brände zu empfehlen.

Ähnlich verwenden Forscher bei Climate TRACE ein Programm, das Computer Vision und maschinelles Lernen kombiniert, um Emissionen aus Fabriken und anderen Anlagen zu identifizieren. Dies hilft Unternehmen und politischen Entscheidungsträgern, Daten zu sammeln und Verantwortlichkeit in Interessengebieten aufrechtzuerhalten.

Beschleunigung der Laborarbeit

Laut Victor Dzau, Präsident der National Academy of Medicine, treibt KI die Wissenschaft auch voran, indem sie auffällige Trends in großen Datensätzen untersucht, Ergebnisse basierend auf Daten vorhersagt und komplexe Szenarien simuliert, bevor reale Experimente durchgeführt werden.

Grundsätzlich erhöht sie die Produktivität, indem sie die Datenanalysen, einen mühsamen Teil des Forschungsprozesses, effizienter macht. Selbstbetriebene Labore, die hauptsächlich von Robotern betrieben werden, haben beispielsweise das Potenzial, zu schnelleren Entdeckungen und Prozessen beizutragen. Dies könnte zu Fortschritten in der Elektronik oder Pharmazie führen, die sonst viel länger gedauert hätten.

KI hilft sogar Wissenschaftlern bei der Durchführung von Literaturübersichten. Mit PaperQA und Elicit, Werkzeugen, die große Sprachmodelle (LLMs) verwenden, können Sie Artikel scannen und zusammenfassen, um eine neue Hypothese oder Herangehensweise zu entwickeln. Die Übersetzung großer Mengen an Informationen durch KI kann kurzfristig Zeit sparen und langfristig eine Abkürzung zu viel größeren Ideen sein.

Gestaltung Ihrer Wissenschaft

Da Technologie weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Wissenschaft spielt, ist es hilfreich, das Gesamtbild zu verstehen, um sicherzustellen, dass sie Ihrem Prozess einen Mehrwert hinzufügt und nicht anderswo Schaden verursacht.

Zum Beispiel ist es wichtig zu beachten, dass, obwohl KI Forschern hilft, den Klimawandel zu bekämpfen, sie auch dazu beitragen kann. Jeder Typ von KI—maschinelles Lernen und LLMs gleichermaßen—benötigt eine unterschiedliche und potenziell große Menge an Energie, um eine Aufgabe zu erfüllen. Eine in Joule veröffentlichte Studie ergab, dass KI bis 2027 jährlich über 85 TWh Strom verbrauchen könnte. Laut Scientific American entspricht dies einem ähnlichen Energieverbrauch wie der eines kleinen Landes.

Unabhängig davon, ob Sie KI für einfache tägliche Aufgaben oder zur Steigerung der Produktivität komplexer Arbeitsabläufe einsetzen, erleichtert diese Technologie Wissenschaftlern wie Ihnen zweifellos die Innovation und das Erreichen neuer Höchstleistungen.

*Dryad ist eine Organisation, die eine ultra-frühe Waldbranddetektion sowie Lösungen zur Gesundheits- und Wachstumsüberwachung für öffentliche und private Wälder bietet.

Kylie Wolfe ist eine Mitarbeiterin von Thermo Fisher Scientific.