Впечатляющие сферы применения ИИ исследователями

РБКHi-Tech

Как искусственный интеллект помогает в научных исследованиях

Подготовил Тимофей Кочкар

Искусственный интеллект слишком стремительно ворвался в нашу жизнь. И пока одни люди видят в нейросетях модную игрушку для генерации текстов и картинок, а другие — опасного конкурента за рабочие места, ученые активно сотрудничают с ИИ, добиваясь поразительных успехов в различных отраслях науки и медицины. В подборке примеров мы расскажем о наиболее впечатляющих сферах применения ИИ исследователями — от распознавания речи и интерпретации визуальной информации до открытия новых лекарств и моделирования эволюции Вселенной.

Обработка естественного языка

Обработка естественного языка (Natural Language Processing — NLP) помогает компьютерам понимать человеческий язык и улавливать контекст, снижая когнитивную нагрузку людей при работе с текстами. Такие технологии, как Named Entity Recognition (NER) и Text Mining, помогают автоматически извлекать из научных статей ключевые термины, имена авторов, названия учреждений и упоминания. Благодаря извлечению структурированной информации становится проще сопоставлять результаты разных исследований и объединять данные из различных источников, что значительно экономит время.

Методы NLP автоматизируют анализ текста, выявляют закономерности, придумывают гипотезы и даже генерируют новые тексты. Программы на основе NLP используются для поиска научных публикаций, обобщения выводов, выбора релевантных статей и извлечения их краткого содержания, что ускоряет написание и рецензирование научных работ. А некоторые научные журналы даже допускают использование ИИ для генерации текстов, описывающих исследования.

В медицине системы обработки естественного языка анализируют неструктурированные данные из электронных медицинских записей для извлечения ключевой информации, такие как диагнозы, назначения и аллергии, облегчая работу врачей и повышая эффективность медицинской помощи. NLP может быть полезен при интерпретации информации о медикаментозной терапии из историй болезни. Кроме того, с помощью этой технологии можно генерировать электронные карты пациентов. Это крайне полезно для исследований, так как ученые зачастую не могут пользоваться картами реальных пациентов из-за ограничений по защите персональных данных.

В генетике NLP используется для обработки текстов из биологических баз данных, что позволяет извлекать и интерпретировать результаты генетических исследований, объединяя их с клиническими данными. В геномных исследованиях часто необходимо размечать последовательности ДНК, определяя, какие части кодируют белки, а какие управляют их биосинтезом. NLP может помочь в автоматизации этого процесса. Кроме того, используя методы NLP, можно идентифицировать, какие гены упоминаются в последовательности ДНК и какую функцию они выполняют.

В экономике эти технологии упрощают обработку и анализ больших объемов информации, таких как финансовые отчеты и статистика, выявляя ключевые показатели и закономерности.

В социологии исследователи анализируют данные из социальных сетей и онлайн-отзывов для определения общественного мнения о различных темах и явлениях, например при изучении здоровья населения или реакции общества на важные события.

Технология NLP позволяет исследовать эволюцию языка, выявлять изменения в лексике и фразеологии в рамках лингвистических исследований. Она также предоставляет инструменты для анализа больших объемов текстовых данных, что позволяет лингвистам изучать структуру, семантику и стиль языков. В корпусной лингвистике NLP помогает выявлять языковые закономерности в больших корпусах текстов.

Компьютерное зрение

Компьютерное зрение — это область искусственного интеллекта, занимающаяся автоматическим извлечением информации из изображений и видео, например каких-то признаков или сегментов. Оно позволяет машинам «видеть», воспринимать и интерпретировать визуальную информацию из окружающего мира. В последние годы возможности компьютерного зрения значительно облегчили различные исследовательские процессы в науке.

Одним из самых значимых применений компьютерного зрения является диагностика заболеваний, таких как рак и патологии органов. Распознавание изображений позволяет анализировать медицинские снимки, что способствует раннему обнаружению потенциальных угроз для здоровья пациентов. Например, ИИ научился анализировать рентгеновские снимки для выявления опухолей и других аномалий, которые могут указывать на рак. В рамках московского радиологического эксперимента по использованию компьютерного зрения, проводимого несколько лет, уже до 90% снимков маммографии анализируются с помощью ИИ. Он также может по фотографиям кожи эффективно распознавать рак кожи.

ИИ помогает обрабатывать сложные изображения УЗИ, МРТ или КТ, обнаруживая кисты и заболевания на ранних стадиях. Даже опытный врач может пропустить незначительные отклонения, а ИИ способен заметить любые мельчайшие изменения в тканях. Это позволяет врачам быстрее и точнее определять наличие заболеваний.

В биологии компьютерное зрение помогает в исследовании тканей автоматически определять тип клеток или наличие патогенов в образцах. В молекулярной биологии распознавание изображений дополняет различные методы анализа ДНК и РНК, исследующие изменения в них.

В экологии распознавание изображений помогает отслеживать изменения в окружающей среде и мониторить биоразнообразие. Например, отслеживать изменения в экосистемах, такие как вырубка лесов или высыхание болот.

В астрономии ИИ стал незаменимым инструментом для обработки огромного объема данных, получаемых с помощью телескопов и космических миссий из необъятных просторов космоса. Алгоритмы компьютерного зрения могут анализировать данные с телескопов, спектрометров и других инструментов для обнаружения небесных тел и явлений, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными.

Например, ИИ используется для обнаружения экзопланет путем анализа на снимках с телескопов кривых блеска звезд на предмет периодических падений яркости, которые указывают на прохождение планеты перед своим светилом. Методики распознавания также помогают в интерпретации спектров света, излучаемого астрономическими объектами, что позволяет изучать их состав, температуру и движение.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Какие перспективы у финансового рынка в условиях высоких ставок Какие перспективы у финансового рынка в условиях высоких ставок

Что мотивирует собственников бизнеса делиться прибылью при выходе на IPO

РБК
Мамбл-ром-хоррор Мамбл-ром-хоррор

«Мой сосед — монстр»: «Красавица и чудовище» нового времени

Weekend
Употреблять разогретым Употреблять разогретым

Как сделать российский асфальт долговечным

ТехИнсайдер
Непростой узелок Непростой узелок

О чем сообщают увеличенные лимфоузлы у ребенка?

Лиза
Письмо редактора Письмо редактора

Новые результаты свидетельствуют о смещении лидерства в сфере исследований

ТехИнсайдер
Вокруг света по кусочкам: Восточная Европа Вокруг света по кусочкам: Восточная Европа

Удивительные встречи. Одно из таких знакомств — с путешественником Юрием Лыхиным

Seasons of life
Голосом не лучше Голосом не лучше

«Русская служба» Зиновия Зиника: эмиграция как анекдот

Weekend
Волшебный мотив Волшебный мотив

Шампанское и креветки, классический новогодний дуэт, камертон праздничного стола

Добрые советы
Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита

Богатая микофлора носа повышает вероятность развития аллергии и  астмы

N+1
Анна Ковальчук: «Убедилась, что для меня настоящий новогодний праздник возможен только дома» Анна Ковальчук: «Убедилась, что для меня настоящий новогодний праздник возможен только дома»

По-моему, театр — это детский сад для взрослых

Коллекция. Караван историй
«Бежевое родительство»: как соцсети навязывают «правильные» тренды в воспитании детей «Бежевое родительство»: как соцсети навязывают «правильные» тренды в воспитании детей

Почему просмотр материалов о воспитании детей в соцсетях может вызвать стресс?

Forbes
Царица наук… Царица наук…

Достижения российской астрономии за сто лет

Знание – сила
Исторический продукт Исторический продукт

Водка — напиток, который почему-то считают русским: разбираемся в заблуждениях

Зеркало Мира
«У человечества сейчас сказочный период» «У человечества сейчас сказочный период»

Юрий Колокольников о моде на сказки, глобализации, инопланетянах и котах

Правила жизни
Зачем суровые древнегерманские воины носили с собой маленькие ложечки Зачем суровые древнегерманские воины носили с собой маленькие ложечки

Странный артефакт, сопровождавший воинов Римской империи практически всю жизнь

ТехИнсайдер
У кого и как чаще всего развивается зависимость: 3 основные стадии У кого и как чаще всего развивается зависимость: 3 основные стадии

Зависимость: где эта роковая точка невозврата и кому стоит быть осторожнее?

Psychologies
10 способов ускорить рост ногтей: советы дерматологов 10 способов ускорить рост ногтей: советы дерматологов

Ногти стали тонкими хрупкими и ломкими, и ты не знаешь, как это исправить?

VOICE
Элементарно — эмпатия Элементарно — эмпатия

Перезагрузка территорий и редевелопмент — тренд, особенно в Петербурге

Собака.ru
Что делать, если шелушится кожа вокруг ногтей: 8 простых лайфхаков Что делать, если шелушится кожа вокруг ногтей: 8 простых лайфхаков

Как придать коже возле ногтей здоровый вид?

VOICE
«Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах» «Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах»

Как инопланетян начали искать с помощью радиотелескопов

N+1
Почему мужчина не женится и как его к этому шагу подтолкнуть Почему мужчина не женится и как его к этому шагу подтолкнуть

Какие причины заставляют мужчину не жениться и как с ними справиться?

Psychologies
Сказочный разворот Сказочный разворот

Как мы все сегодня живем в сказке, почему это легитимно и какой в этом урок

СНОБ
«Ай да валенки!» «Ай да валенки!»

Валенки — обувь, которая никогда не устареет

Зеркало Мира
Шарик, стрелки, космонавт Шарик, стрелки, космонавт

Рассказ Алексея Сальникова о Новом годе и украшении елки

Правила жизни
«Немного солнца в холодной воде» «Немного солнца в холодной воде»

Почему янтарь может стоить больше, чем бриллиант?

Зеркало Мира
Большая история маленького самолета. Часть 2 Большая история маленького самолета. Часть 2

Через призму суперджета смотрим на российский авиапром в новейшем времени

Наука и техника
Вишневая девятка Вишневая девятка

Что забыл Tiggo 9 в горах Алтая и о чем напомнил

Автопилот
Как создать пространство для партнерства после рождения ребенка: 4 простых упражнения Как создать пространство для партнерства после рождения ребенка: 4 простых упражнения

Как избежать угасания эмоциональной связи после рождения ребенка?

Psychologies
Англия накануне нормандского завоевания. Основные игроки Англия накануне нормандского завоевания. Основные игроки

Нормандское завоевание Англии – одно из переломных моментов английской истории

Наука и техника
Жито Жито

Удивительно, как можно попасть в жернова истории и построить целый хутор

Seasons of life
Открыть в приложении