Новый центр SciAI объединенит математику и искусственный интеллект для научных открытий

Поскольку искусственный интеллект способен помочь в глубоких научных открытиях, которые изменят мир, Корнелл возглавит новый центр стоимостью 11,3 миллиона долларов, ориентированный на сотрудничество человека и искусственного интеллекта, использующего математику в качестве языка общения.

Научный центр искусственного интеллекта, или SciAI Center, создается на средства гранта Управления военно-морских исследований и возглавляется Кристофером Дж. Эрлсом, профессором гражданского и экологического строительства в Корнеллском инженерном университете. В число соисследователей входят Николаос Буклас, доцент механического и аэрокосмического машиностроения в Корнеллском инженерном институте; Анил Дамле, доцент информатики в Корнеллском колледже вычислительных и информационных наук имени Энн С. Бауэрс; и Алекс Таунсенд, доцент математики в Колледже искусств и наук. Все исследователи преподают в Центре прикладной математики.

С развитием систем искусственного интеллекта, построенных на запутанной сети алгоритмов и обученных на все больших массивах данных, исследователи опасаются, что внутренняя работа искусственного интеллекта не даст представления о его удивительной способности распознавать закономерности в данных и делать научные прогнозы. Эрлс описал эту ситуацию как противоречащую истинным научным открытиям.

Научные теории — это объясняющие истории, которые предлагают механистическое понимание того, как работает Вселенная, — сказал Эрлс.

Эти теории предлагают обоснование того, что уже наблюдалось, но также они предсказывают то, что еще предстоит наблюдать. Такая экстраполяционная способность полностью выходит за рамки того, чего может достичь стандартный ИИ. Наш новый центр станет пионером радикально новых подходов ИИ для научных открытий.

Центр SciAI будет использовать математику в качестве общего языка между людьми и машинами, потому что, по словам Таунсенда, именно с помощью математики ученые моделировали мир на протяжении сотен лет.

Вместо того, чтобы заставить ИИ предсказывать будущее, используя данные физической системы, мы заставим его говорить на языке математики и выводить дифференциальные уравнения, лежащие в основе физической системы, — сказал Таунсенд.

Мы пытаемся разработать совместную работу ИИ и человека, который сможет стать нашим учителем естественных наук, раскрывая закономерности природного мира.

Центр SciAI будет иметь четыре интеллектуальных направления — научные данные, обучение операторов, закрытые модели и сложные системы. Его тремя прикладными областями будут материалы, турбулентность и автономность.

Смешивая методы машинного обучения с алгоритмами, основанными на физике, мы сможем ускорить вычислительные методы, чтобы помочь в понимании материалов и молекулярных систем, — сказал Дамле, добавив, что поощрение междисциплинарных исследований в Корнелле делает его естественным домом для такого центра, позволяя исследователям из широкого круга областей вносить свой вклад.

Помимо исследовательских целей, центр будет стремиться помочь недопредставленным в науке и инженерии группам населения получить доступ к новым инструментам ИИ с помощью ряда студенческих программ, которые готовят молодых исследователей к работе в новых отраслях.

08.07.2023