從核融合到聊天機器人

墨影子
2023-08-03
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聊天機器人(圖片來源:Adobe Stock)

AI人工智慧(AI)的應用已經遠遠超越了聊天機器人。事實上,AI在過去幾十年中一直在幫助我們處理許多複雜的問題,從蛋白質摺疊和藥物研發,到核融合等等。

舉例來說,一直在解決現實問題方面顯示出天分的谷歌的DeepMind,在蛋白質摺疊領域取得了重大成就。過去,研究人員可能需要幾年的時間來確定一個蛋白質的摺疊形狀,但DeepMind的AI AlphaFold在僅18個月的時間裡預測了幾乎所有已知的蛋白質的結構。這個進步為生物學帶來了革命性的影響。他們的團隊訓練了自己的AI AlphaFold,以已知的蛋白質形狀的數據為基礎,從而學會了預測未解決的蛋白質的形狀。

這些數據已經在幫助研究者,從新型瘧疾治療到創造能夠分解塑料廢物的□,等等各方面取得進展。DeepMind的Pushmeet Kohli表示,未來還有更多的可能。「除了蛋白質結構預測之外,我們還需要更多的工作來繪製蛋白質動力學,加速蛋白質設計,理解蛋白質突變的影響-例如,與癌症等疾病相關的突變,」他說。

例如通過對蛋白質的預測和研究,可以推動新的疾病治療方法的研發,甚至可以幫助我們設計出新的分解塑料的□,這都對環保和人類健康有很大的幫助。

DeepMind公司的一位主要人物,Pushmeet Kohli認為,AI的應用在生物科學和醫學研究中的潛力是無窮的,未來還有許多可能性等待發掘。僅就蛋白質科學領域,就可以研究蛋白質如何動起來、如何設計新的蛋白質,以及研究蛋白質突變對疾病,比如癌症的影響等等。

在藥物研發領域,AI也有所突破。傳統的藥物研發過程包括收集和分析各種數據,例如實驗室實驗結果、計算機模擬數據、醫療掃瞄結果、臨床試驗數據和患者的健康記錄等。這個過程通常需要大量時間和資源,而且可能會非常複雜和混亂。但現在,一些研究項目正在使用AI來自動化這個過程的一部分。此外,研究人員還使用了一種叫做「生成性AI」的技術來創造新的分子結構,也就是說設計可能有效的新藥。

與此同時,人工智慧被用來提升各種設備的能源效率,這包括汽車、計算機,甚至是風力渦輪機。例如,巴黎綜合理工學院的研究人員最近利用AI確保渦輪機更頻繁地面向風,提高了0.3%的產出。這個改變可能看起來很小,因為他們只是讓渦輪機的能源產出提高了0.3%。然而,如果我們在全球範圍內都使用這種方法,那麼這個小小的提升就可以為大約170萬個英國家庭提供電力。這就是說,通過利用AI來優化設備的能源效率,我們就有可能在全球範圍內節約大量的能源。

人工智慧正在被用來優化我們的計算任務和製造過程,從而提高效率和減少環境污染。DeepMind的AI提高了矩陣乘法和排序演算法20-70%的效率,這些都是每天在全球的計算機上都要執行上萬億次的演算法,小的效率提升累計起來,就可以大大提高計算效率。另外,Facebook的所有者Meta利用AI技術改進了混凝土製造過程,使得二氧化碳排放量減少了40%。

現在,AI雖然沒有完全解決這個問題,但已經提供了重要的幫助,比如DeepMind和瑞士聯邦理工學院共同開發的神經網路可以控制聚變反應器內的19個磁線圈。

最後,我們來看核融合。幾十年來,科學家希望能夠使用這種技術製造出高效、可靠的電力廠。一旦有了突破,能源就會變得幾乎免費。但是,實現這個目標非常困難。

現在,AI在這個問題上提供了一些幫助。DeepMind的研究人員和瑞士聯邦理工學院共同開發了一個神經網路,這是一種AI技術,能夠控制反應器內的19個磁線圈。這使得研究人員可以更好地控制反應器內的多個電漿體(比太陽的任何部分都要熱),使其遠離與機器壁面災難性接觸。英國曼徹斯特大學的Lee Margetts說,聚變反應器現在已經是一個被證明的概念。AI可能會是讓它們最終成為現實的轉折點。

就像在核融合技術中,人工智慧在許多其他領域也有巨大的應用潛力。以AI聊天機器人為例,它們也是經過精心訓練的電腦程序,可以與人進行流暢的交流。讓我們來看看如何訓練這些機器人。

想像一下你在玩一個填字遊戲,看到一個句子,有些單詞被挖空了,你要猜測哪個單詞應該填進去。這就是AI聊天機器人訓練方式。

聊天機器人閱讀了大量的文本,學習語言中單詞之間的關係,然後不斷地猜測下一個單詞應該是甚麼。這個過程反覆進行,讓聊天機器人的猜測越來越準確,也就可以流暢地和人類聊天了。

聊天機器人能做的不僅僅是猜詞,還有一種叫做「變壓器」的神經網路讓它們變得更聰明。它讓人工智慧看更長的句子,理解更複雜的語言關係,能理解整本書的情節,而不只是看一兩個句子。

但是,聊天機器人並不完美,有時候也會出錯,可能會把不真實的信息誤認為是事實,因為它們的回答完全是基於統計的,沒有進行事實核查。但是,隨著訓練的增加,會學習到更多的規則,能夠處理更複雜的問題,就像學會了新技能一樣,就像突然之間智商飆升了一樣。這就是人工智慧的世界,既神奇又有趣,又充滿未知。

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