Ai com preços Nobel: a dupla vitória provocou discussões sobre disciplinas científicas

Die Nobelpreise 2024 würdigen die transformative Rolle der KI in Physik und Chemie, während die Grenzen zwischen den Fachgebieten diskutiert werden.
Os preços do Nobel 2024 apreciam o papel transformador da IA ​​em física e química, enquanto os limites entre os campos são discutidos. (Symbolbild/natur.wiki)

Ai com preços Nobel: a dupla vitória provocou discussões sobre disciplinas científicas

Os comitês do Nobel reconheceram o poder transformador da inteligência artificial (KI) em dois dos preços deste ano-eles homenagearam pioneiros das redes neurais no preço da física e o Desenvolvedor de ferramentas de cálculo para examinar e projetar proteínas No prêmio químico. Mas nem todos os pesquisadores são satisfeitos.

Apenas alguns momentos após o anúncio dos vencedores do Prêmio Nobel de Física deste ano da Academia Real Sueca de Ciências, o mundo das mídias sociais experimentou um lampejo de discussões. Vários físicos argumentaram que a ciência subjacente à pesquisa mecânica de aprendizado, que foi celebrada nos prêmios por Geoffrey Hinton e John Hopfield, não era realmente física.

"Estou sem palavras. Agradeço o aprendizado de máquina e as redes neurais artificiais, bem como qualquer outra, mas é difícil ver que essa é uma descoberta física", escreveu Jonathan Pritchard, um astrofísico no Imperial College London, em x ." Acho que o prêmio Nobel foi atingido pelo hype da IA. "

A pesquisa de Hinton na Universidade de Toronto, no Canadá, e Hopfield, na Universidade de Princeton, em Nova Jersey, "pertence à área de ciência da computação", diz Sabine Hossenfelder, físico do Centro de Filosofia Matemática de Munique na Alemanha. "O Prêmio Nobel anual é uma rara oportunidade para a física - e os físicos - entrarem nos holofotes. É o dia em que amigos e familiares se lembram de que conhecem um físico e talvez perguntem sobre o que era esse último prêmio Nobel. Mas não este ano".

unir algumas perspectivas

Nem todo mundo estava preocupado: muitos físicos receberam as notícias. "A pesquisa de Hopfield e Hinton foi interdisciplinar e reuniu a física, matemática, ciência da computação e neurociências", diz Matt Strassler, físico teórico da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts. "Nesse sentido, pertence a todas essas áreas especializadas".

Anil Ananthaswamy, jornalista de ciências de Berkeley, Califórnia e autor do livro "Why Machine Learn, observa que a pesquisa citada pelo Comitê Nobel não é física teórica no sentido mais puro, mas está enraizado em técnicas e conceitos da física, como energia. As "Boltzmann Networks" inventadas por Hinton e Hopfield Networks "são modelos orientados por energia", diz ele.

A conexão com a física ficou mais fraca nos desenvolvimentos posteriores no aprendizado de máquina, acrescenta ananthaswamy, especialmente com as técnicas "feedforward" que facilitaram o treino das redes neurais. No entanto, as idéias físicas retornam e ajudam a entender os pesquisadores por que os sistemas de aprendizado profundo cada vez mais complexos fazem o que fazem. "Precisamos da maneira de pensar na física para estudar o aprendizado de máquina", diz Lenka Zdeborová, que pesquisa a física estatística do cálculo do Instituto Federal de Tecnologia suíço em Lausanne (EPFL).

"Acho que o Prêmio Nobel de Física deve continuar a penetrar cada vez mais áreas de conhecimento físico", diz Giorgio Parisi, físico da Roma da Universidade Sapienza, o compartilhou o Prêmio Nobel 2021 . "A física está se tornando cada vez mais ampla e inclui muitas áreas de conhecimento que não existiam no passado ou não faziam parte da física".

não apenas ki

A ciência da computação parecia assumir o prêmio Nobel no dia seguinte ao anunciado o Prêmio de Física, como Demis Hassabis e John Jumper, co-fundador de ki-tools para estrutura de proteínas prevê alphafold No Google Deepmind, em Londres, metade do prêmio Nobel de química. (A outra metade foi concedida a David Baker, da Universidade de Washington, em Seattle, para obras sobre design de proteínas que não usam aprendizado de máquina).

O prêmio foi o reconhecimento do poder disruptivo da IA, mas também o aumento constante do conhecimento em biologia estrutural e de computador, diz David Jones, bioinformatista da Universidade de College London, que trabalhou com a DeepMind na primeira versão de Alphall. "Não acho que Alphafold represente uma mudança radical na ciência subjacente que ainda não estava disponível", diz ele. "É apenas como tudo foi montado e projetado para que Alphafold pudesse alcançar essas alturas".

Um KeyInput que o alfafold usa são as seqüências de proteínas relacionadas de vários organismos que podem identificar pares de aminoácidos que provavelmente são ko-evolução e, portanto, podem estar próximos da estrutura 3D de uma proteína. Os pesquisadores já usaram esse conhecimento para prever estruturas de proteínas quando o Alphafold foi desenvolvido, e alguns até começaram a implementar a idéia em redes de aprendizado profundo.

"Não foi fácil trabalharmos, pressionamos o botão da IA ​​e então todos foram para casa", disse Jumper em uma conferência de imprensa na DeepMind em 9 de outubro. "Foi realmente um processo iterativo no qual desenvolvemos, pesquisamos e tentamos encontrar as combinações certas entre o que a comunidade entendeu sobre proteínas e como poderíamos incorporar essas intuições em nossa arquitetura".

Alphafold não teria sido possível se o banco de dados de proteínas não existisse, um repositório livremente acessível de mais de 200.000 estruturas de proteínas-incluindo alguns que contribuíram para os preços do Nobel anterior-que foram determinados usando cristalografia de raios-X, microscopia crio-eletrônica e outros métodos experimentais. "Cada ponto de dados é o resultado de anos de esforço de alguém", disse Jumper.

Desde sua base em 1901, os preços do Nobel geralmente refletem a influência da pesquisa na sociedade e recompensaram invenções práticas, não apenas a ciência pura. Nesse sentido, os preços em 2024 não são outliers, diz Ananthaswamy. "Sometimes they are awarded for very good engineering projects. Data-label = "https://www.nobelprize.org/physics/1964/summary/" Data-track-category = "Body text link"> laser and PCR .