Машины наступают? «Роботы – учёные» — новый тренд 21 века
Ещё в 2009 году журнал Scientific American опубликовал статью, в которой заявлялось, что «на этот раз «Адаму и Еве» позволено срывать плоды познания в божественном саду, ибо такова их миссия.
Миссия роботов-учёных. Да, вы не ослышались, сегодня уже есть и такие. И, похоже, учёными их называют без подтекста, без тени сомнения, улыбки или метафоры.
Сегодня – 2022 год. И похоже, роботы успешно «срывают яблоки» в райской обители, не обращая внимание на «змия-искусителя». Он же опасен лишь для рода человеческой, а значит, роботам бояться нечего.
И сегодня Адам и Ева «технотронной версии» готовы не только к линейным операциям, как-то «срывать яблоки», но и сажать новые сады. Осваивать целину непознанного и тем самым даровать новый урожай.
Достаточно обильный, чтоб его в ключе современных академических тенденций и установок даже назвали «научным открытием».
Итак, вначале был АДАМ.
Речь идет не о первом человеке, а о первой машине, которая полностью автоматизирует научный процесс и даже (!) совершает открытие самостоятельно. По крайней мере, так заявляют его создатели.
Кстати, Адам не похож на человека. И можете не пытаться сосчитать у него рёбра. Внешне — это большая коробка размером с офисную кабину. Адам оснащён роботизированными руками, инкубаторами, морозильной установкой, камерами и прочими элементами, способствующему его работе. Все, что нужно Адаму для проведения своих исследований, в него заложено создателями. Даже мозг.
РОБОТ АДАМ //На иллюстрации – Росс Кинг и его Адам///
Исследователи из Университета Абериствита в Уэльсе и Кембриджского университета Англии (Aberystwyth University in Wales and England’s University of Cambridge) успешно разработали настоящего научного робота и назвали его Адам.
Адам весьма статен. Он в длину 16,4 фута (пять метров), «рост» у него 9,8 футов (три метра) и ширина «плечо» – такая же, как и рост.
Адам очень занят. Он проводит фундаментальныебиологическиеэксперименты с минимальным вмешательством со стороны его Создателей — люди.
Поверьте, Люди тоже не скучают. Как минимум, они рассказывают, как работает бот. В частности, одной из первых радостных новостей стали итоги выполненной Адамом задачив ходе глубинного изучения генетического состава пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Дрожжи учёные используют для моделирования более сложных систем жизни.
Блеснув бинарными гранями своего искусственного интеллекта, Адам однажды предположил, что определённые гены в дрожжевом коде дрожжей для конкретных ферментов, которые катализируют биохимические реакции. Робот разработал эксперименты для проверки этих убеждений, провел эксперименты и интерпретировал результаты. Поскольку биологические организмы настолько сложны, детали биологических экспериментов должны быть записаны очень подробно, чтобы эти эксперименты могли точно воспроизведены, даже если этот учет утомительный, — говорит ведущий автор исследования Росс Кинг, профессор информатики Абериствита. «С помощью компьютера все результаты, выводы и структура выражаются в логике, — говорит он, — это может быть единообразно понято другими исследователями».
Исследователи запрограммировали Адама готовить образцы замороженных дрожжевых штаммов; инкубировать их для поощрения роста (который Адам отслеживал с помощью оптического датчика); поместить образцы в центрифугу, чтобы отделить дрожжи; смешать дрожжи с определенными питательными веществами и снова инкубировать их; а затем контролировать пластины с течением времени. Адам сделал это, используя роботизированные руки для передачи образцов из рабочего пространства в рабочее пространство в автоматизированной лаборатории размером с небольшую комнату. Хотя Адам действительно требует некоторой настройки изначально, «нет никакого реального интеллектуального вклада людей», как только это начнется, говорит Кинг.
Проект Адама финансировался правительством Уэльса вместе с Советом по исследованию биотехнологии и биологических наук (BBSRC) в Англии, финансирующим агентством исследований в области биологических наук. (Устройство лаборатории обошлось в 1 миллион долларов, что не включает в себя расходы на ее поддержание.) Адам помогает взять много хрюканье из лабораторных экспериментов, говорит директор по исследованиям BBSRC Джанет Аллен, экспериментальный биолог, что позволяет ученым тратить больше времени на анализ результатов своих исследований.
BBSRC финансирует проект с 1999 года, на сегодняшний день внося более 1,3 млн. долл. США. “Когда роботы впервые пришли в лабораторию, люди были в восторге от создания огромных наборов данных, но вы также должны иметь возможность работать со всеми этими данными”, – говорит она. “Адам – это способ объединить экспериментальную науку (в лаборатории) с вычислительной наукой“, который шедеврально обращается с числами и превращает необработанные данные в научные знания.
Кинг и его коллеги разработали Адама для разрешения биологических задач, но они надеются, что их следующая автоматизированная лаборатория, Ева, поможет ученым найти новые лекарства для борьбы с такими заболеваниями, как малярия и шистосомоз, инфекция, вызванная типом паразитического червя в тропиках.
Ева примерно такого же размера, как Адам, и стоит примерно столько же. «Вместо случайного тестирования соединений, — говорит Кинг, — Ева пытается определить лучшие соединения для изучения». (BBSRC внесла почти 1,5 миллиона долларов в проект Eve с момента его начала в мае 2008 года.)
В будущем Адам и Ева будут работать в тандеме, не в Эдеме, а скорее в лаборатории, где Адам готовит анализы для Евы, чтобы использовать их в поисках перспективных новых химических соединений и «кандидатов» в настоящие лекарства.
Работая с компьютерами и роботами в лаборатории, ученые смогли генерировать экспоненциально увеличивающиеся объемы данных по мере совершенствования технологии. Обеспокоенные тем, что им не хватает рабочей силы для преобразования потоков сырой информации в результаты, исследователи программируют своих механических лаборантов, чтобы они могли поделиться большей рабочей нагрузкой. Ярким примером этого и является «Адам», – по сути, автономная мини-лаборатория, которая использует компьютеры, робототехнику и лабораторное оборудование для проведения научных экспериментов, автоматически генерирует гипотезы для объяснения полученных данных, проверяет эти гипотезы, а затем интерпретирует результаты.
А дальше родилась ЕВА.
Исследователи из Кембриджского и Манчестерского университетов доказали, что робот-ученый Ева способна (!) найти лекарство от малярии. Для этого Ева сканировала десять тысяч сочетаний веществ каждый день и испытывала их на генетически модифицированных дрожжах, чтобы проверить токсичность для человеческих клеток. По замыслу её создателей, Ева сделает процесс поиска лекарств быстрее и дешевле.
Робот ЕВА
Искусственный интеллект позволяет Еве учиться. Она выбирает соединения, которые активны в отношении поставленной цели — в данном случае это были плазмодии, одноклеточные паразиты, возбудители малярии. Препарат должен отвечать еще одному важному требованию: не должен вредить человеку. Отсутствие токсичности проверяется на генетически измененных дрожжах.
Ева сама выбирает из библиотеки, в которой около пятнадцати тысяч соединений, подходящие, и ставит опыты до десяти тысяч раз в день. Некоторые вещества она проверяет несколько раз, чтобы удостовериться в их бесполезности.
Для выбора лекарств Ева использует активное обучение — один из способов машинного обучения. Алгоритм самостоятельно назначает следующую исследуемую ситуацию. Такой подход позволит минимизировать расход исследуемого материала, то есть сэкономить производителю лекарств.
От начала разработки лекарства до его выхода на рынок проходит десять лет, стоимость в среднем — около миллиарда долларов. А болезни, увы, подстраиваются под препараты. Поэтому так важно автоматизировать процесс поиска и сделать его эффективнее, полагают разработки проекта «Ева» .
И вместо Пост Скриптума.
Казалось бы, Наука – венец человеческого. Его альма-матер, его Дитя и учитель.
Неужели «жестянка» с двойным кодом в венах вместо крови потеснила человека даже с его родной дороги – научного и жизненного познания?
Первые роботы, качественно обрабатывающие числовые данные и вычленяющие некие тенденции, недаром названы «Адам и Ева». Прототипологично, так сказать. Эдакие первопроходцы по тернистому пути познания. Однако можем ли мы в действительности называть их Учёными?
Зачем и кому понадобился этот прецедент? Создать первых роботов-учёных?
И что нас ждёт дальше? Роботы-медики? Роботы-психотерапевты? Роботы-воспитатели? Роботы-родители? Роботы-жрецы?
Будущее туманно…
