往屆諾獎得主看AI:人工智慧挑戰人類科研 幫材料學家篩選新材料

2020-12-06 新浪科技

來源:澎湃新聞

原標題:往屆回聲|挑戰人類智能?AI未來走向何方?諾獎得主怎麼看

編者按:第三屆世界頂尖科學家論壇將於10月30日-11月1日在上海舉行。包括61位諾貝爾獎得主在內,近140位諾貝爾獎、圖靈獎、菲爾茲獎、沃爾夫獎、拉斯克獎等全球頂尖科學獎項得主出席。論壇期間將有130餘場科學家獨立演講、70餘場主題峰會,大部分活動將通過網絡向公眾直播。

在過往的兩屆世界頂尖科學家論壇上,人工智慧是科學家繞不開話題。人工智慧是通過機器來模擬人類認知能力的技術。人工智慧的未來將走向何方?人工智慧如何影響就業?無處不在的人工智慧是否會讓人類無處藏身?

澎湃新聞特此整理世界頂尖科學家論壇往屆參與者關於人工智慧的討論,希望能為讀者呈現更多樣的內容和角度,從而更好地理解人工智慧與人類之間的關係。

人工智慧挑戰人類科研

從AlphaGo戰勝人類頂級圍棋選手,到人工智慧系統以90%準確率診斷兒科疾病,近年來,人工智慧已經在某些領域接近或超過人類智能。

「但從科學家的角度來說,AI能自己做出科學研究,提出科學發現嗎?」2019年10月29日,在第二屆世界頂尖科學家論壇期間,2017年諾貝爾物理學獎得主巴裡·巴裡什提出了擲地有聲的疑問。

人工智慧在科研領域有何應用?它可以獨立進行科學研究嗎?是否會取代科研工作者?在世界頂尖科學家論壇上,這樣的問題被頻頻提及。

經驗告訴我們,只有少數人才能勝任科學研究。那麼,看不見也摸不著的人工智慧真的可以在科研領域大展身手嗎?巴裡·巴裡什說,「關於這個問題,我無法回答,也不確定。」在他看來,人類做研究依循的是科學的實驗步驟和方法,任何科學研究的發現都需要調查過程和證明過程,但AI得出結論的過程顯然和人類不同。

2007年度圖靈獎得主約瑟夫·斯發基斯亦對人工智慧進行科學研究表示懷疑態度。他認為,人類與計算機差別很大,不同之處在於,「人類可以獨自學習,想像各種場景,處理許多複雜的問題,甚至創造新的問題」,「但計算機離這個情況還很遠」。

當同樣的問題拋給英國數學家、1998年圖靈獎得主威廉·蒂莫西·高爾斯時,得到的答案令人詫異。高爾斯說,「五十年後,如果還有人類數學家在努力尋找定理的證明,我會感到驚訝。」他認為,計算機可以證明數學公式和定理,甚至自成體系。如果機器一旦到了某種程度,也許以後證明數學公式只需要直接在計算機裡面輸入即可。

高爾斯的觀點或許只能代表一部分數學家的看法。還有很多數學家認為,人工智慧可以在數值計算上發揮作用,但對於數學的理論性突破,人工智慧目前還不能直接產生影響。

未來的發展難以預期,但至少有一點可以確認——人工智慧早已在科學研究的方方面面幫助科學家的工作。

人工智慧幫助材料學家篩選新材料

日本諾貝爾化學獎得主野依良治談到,化學領域的研究往往建立在經驗和不斷試錯的基礎上,因此在材料設計和有機合成領域,人工智慧已經有了廣泛的應用。

「AI是一個非常有用的工具。當下,它能幫助科學家進行科學設計,促進科學研究。」野依良治說。

野依良治於1938年9月出生於日本兵庫縣蘆屋市,在前人的研究基礎上,野依良治開發出了性能更為優異的手性催化劑。這些催化劑用於氫化反應,能使反應過程更經濟,同時大大減少產生的有害廢棄物,有利於環境保護。

他的工作對手性氫化催化劑在工業上的應用起到極大的推動作用。目前,很多化學製品、藥物和新材料的製造,都得益於野依良治的研究。2001年,因其在手性催化氫化反應研究領域的不斷創新,野依良治被授予諾貝爾化學獎。

人工智慧幫助數學家進行大量計算

2018年菲爾茲獎得主、劍橋大學教授考切爾·比爾卡爾在論壇中分享了人工智慧對他的幫助。他說,「2018年我想證明一個東西,做了四五個月也做不到,我就覺得裡面是否有什麼東西做錯了。所以我人生當中第一次用計算機做了一些計算」。

考切爾·比爾卡爾給計算機舉了一些例子,檢查計算結果後,他意識到自己想證明的東西是錯誤的。比爾卡爾說,這為他節省一些時間,否則他可能還要再花一年時間驗證一個錯誤的東西。

考切爾·比爾卡爾是一位來自伊朗的數學家,主要研究雙有理幾何。2018年,因證明了Fano簇的有限性以及對極小模型綱領有所貢獻,他被授予菲爾茲獎。

人工智慧幫助化學家對抗耐藥性

一直以來,耐藥性問題一直困擾著科學家,如何讓未來研發的新藥能有效抗擊耐藥性?

2013年諾貝爾化學獎得主亞利耶·瓦謝爾試圖提出一個解決的方案。

他寄希望於計算機。「結合人工智慧和基本的計算機模擬,對已知的藥物,我們可以利用機器學習來獲得99%的預測成功率,但對於未知的新藥目前預測能力還很差。」

瓦謝爾認為,其中一個方向是對致病體的生命活力進行計算。「有很多的工作可以去做,在未來的30年裡,計算機可以給出各種各樣的建議。」

亞利耶·瓦謝爾出生於1940年,是以色列籍生物化學家。他為複雜化學系統建立了多尺度模型,建立了結合量子力學和經典力學的計算化學方法,他本人因此獲得2013年諾貝爾化學獎。

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