L’intelligenza artificiale sta rapidamente trasformando il panorama della ricerca scientifica, offrendo strumenti in grado di accelerare il ritmo delle scoperte e potenzialmente di superare le capacità umane in alcune aree. Dalla scienza dei materiali alla ricerca biomedica, fino alle previsioni meteorologiche, l’intelligenza artificiale si sta rivelando un potente alleato per gli scienziati di varie discipline.
Un esempio molto interessante viene da un’azienda statunitense, specializzata nello sviluppo di nuovi materiali per la sanità, l’ottica e la produzione industriale. In uno studio su larga scala, i ricercatori hanno assegnato casualmente a dei gruppi di lavoro la possibilità di usare un nuovo strumento di AI, mentre altri hanno mantenuto il flusso standard di lavoro. I team che hanno integrato l’intelligenza artificiale hanno dimostrato un aumento del 44% nella scoperta di nuovi materiali e hanno depositato il 39% in più di domande di brevetto. A livello tecnico, i ricercatori inserivano le proprietà desiderate di un nuovo materiale e il sistema suggeriva loro le strutture potenziali. Lo strumento di intelligenza artificiale si è rivelato promettente, ma il suo impatto tra i ricercatori è stato variabile. Gli scienziati più validi hanno riscontrato i benefici più significativi, sfruttando la propria esperienza per interpretare i suggerimenti dell’ AI, mentre altri hanno dovuto fare i conti con i molti falsi positivi.
È stato osservato che i materiali progettati dall’AI presentavano un maggiore grado di novità rispetto a quelli progettati dagli esseri umani, indicando la capacità dell’AI di andare oltre la semplice replica delle conoscenze esistenti. Nonostante i buoni risultati, gli esperti sottolineano i limiti degli attuali metodi di valutazione e la mancanza di trasparenza dell’azienda in questione sulle prestazioni dei nuovi materiali.
In un altro interessante sviluppo, i ricercatori hanno creato un laboratorio virtuale formato da diversi “scienziati AI”, ossia modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM) con ruoli scientifici specifici. Questo laboratorio virtuale opera in modo autonomo, con i diversi “agenti AI” che collaborano per raggiungere obiettivi stabiliti da ricercatori umani. Questo sistema è riuscito a progettare quasi 100 frammenti di anticorpi (nano-corpi) in grado di legarsi al virus SARS-CoV-2 in tempi molto più rapidi rispetto a un gruppo di ricerca tradizionale. Ogni “scienziato AI” è stato formato in una disciplina diversa (immunologia, biologia computazionale o apprendimento automatico) consentendo un approccio interdisciplinare. Gli agenti AI potevano affrontare autonomamente diversi compiti, usare strumenti di ricerca esistenti e persino scrivere il codice per nuovi modelli di apprendimento automatico. I ricercatori umani fornivano una guida di alto livello attraverso “riunioni di squadra” per monitorare i progressi.
Oltre alla scienza dei materiali e alla ricerca biomedica, l’AI si sta facendo strada anche nelle previsioni meteorologiche. GenCast di Google DeepMind, un modello di previsione meteorologica basato sull’intelligenza artificiale, ha superato l’accuratezza del modello del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio raggio (ENS), ossia l’attuale punto di riferimento nel settore. A differenza dei modelli convenzionali che si basano su complesse simulazioni fisiche, GenCast apprende dai dati meteorologici storici per prevedere i modelli meteorologici fino a 15 giorni in anticipo. Questo approccio innovativo gli consente di generare previsioni in pochi minuti, molto più velocemente dei metodi tradizionali. In particolare, GenCast eccelle nella previsione di eventi meteorologici estremi come uragani e ondate di calore, fornendo informazioni cruciali per la preparazione alle catastrofi.
Sebbene l’ingresso dell’AI nella scienza abbia dato risultati notevoli, gli esperti sottolineano però la necessità di un’attenta valutazione e di una supervisione umana, a causa del potenziale di parzialità e di errore di questi sistemi. Al netto di questo, si tratta di un percorso molto promettente nella produzione di nuove scoperte utili alla collettività.
(Immagine di kjpargeter su Freepik)
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