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

Алексей Федоров: «Идея квантовых технологий уже необратимо изменила мир» Алексей Федоров: «Идея квантовых технологий уже необратимо изменила мир»

Когда ожидать квантового превосходства и какие изменения оно повлечет в будущем

РБК
Королевский детектив Королевский детектив

В 1694 году Филипп Кристоф фон Кёнигсмарк вошёл во дворец Эрнста Августа

Дилетант
Ольга Бычкова: «Российская наука застряла между глобальным Югом и Севером» Ольга Бычкова: «Российская наука застряла между глобальным Югом и Севером»

С какими вызовами столкнулась российская наука и как они влияют на работу ученых

РБК
Вот так спорт, или назло рекордам Вот так спорт, или назло рекордам

Спортивные соревнования, которые и спортом-то не назовешь

Зеркало Мира
Микробы, боги, первопредки Микробы, боги, первопредки

Наше прошлое действительно может быть связано с суровыми северными богами

ТехИнсайдер
Всё идёт по плану Всё идёт по плану

Сегодня не все задумываются о контрацепции в период пременопаузы. А зря...

Новый очаг
Этническое чудо Этническое чудо

Сингапур взял лучшее от западной культуры и построил у себя XXII век

Вокруг света
Жить в поиске Жить в поиске

Художница Любовь Попова: новатор в живописи, сценографии, промышленном дизайне

Дилетант
Кому нужны памятники природы?.. Кому нужны памятники природы?..

Что представляет собой памятник природы по сути?

Наука и жизнь
Первому «Аватару» 15 лет. Как создавался революционный проект Джеймса Кэмерона Первому «Аватару» 15 лет. Как создавался революционный проект Джеймса Кэмерона

Какую роль «Аватара» занял в истории кино и наших сердцах?

Правила жизни
Что делать, когда один из супругов оказался в долгах: разбор частых ситуаций и мнения юриста и психолога Что делать, когда один из супругов оказался в долгах: разбор частых ситуаций и мнения юриста и психолога

Как обсуждать с близкими людьми непростые ситуации, касающиеся денег?

Psychologies
Гравитационные волны в атмосферах планет Гравитационные волны в атмосферах планет

Гравитационные волны и волны пространства-времени: в чем разница

Наука и жизнь
Разреши себе отдохнуть! Разреши себе отдохнуть!

Почему мы продолжаем работать даже в отпуске?

Лиза
Оттенок бургунди Оттенок бургунди

Квартира в современном московском ЖК выходит окнами на Москву-реку

Идеи Вашего Дома
Как в Третьяковской галерее реставрируют самые большие произведения искусства Как в Третьяковской галерее реставрируют самые большие произведения искусства

Какую роль в реставрации произведений искусств играют технологии и наука?

СНОБ
Бэтмен против Супермена Бэтмен против Супермена

Tank 700 двойного действия

Автопилот
Желтая кофта Маяковского: как поэты Серебряного века становились иконами стиля Желтая кофта Маяковского: как поэты Серебряного века становились иконами стиля

Как галстук-бант и желтая кофта Маяковского стали символами нового искусства

Forbes
Насквозь Насквозь

Что это за сказка, в которой нет волшебника или хотя бы доброй феи?

СНОБ
10 самых полезных продуктов для сердца 10 самых полезных продуктов для сердца

Здоровье сердца во многом зависит от того, что лежит на нашей тарелке

Добрые советы
Почему у одних самолетов крыло находится в нижней части фюзеляжа, а у других в верхней: 15 неочевидных причин Почему у одних самолетов крыло находится в нижней части фюзеляжа, а у других в верхней: 15 неочевидных причин

От чего зависит расположение крыльев у самолетов?

ТехИнсайдер
Счастья, здоровья: как нестандартно, но корректно поздравить коллег и партнеров с наступающими праздниками Счастья, здоровья: как нестандартно, но корректно поздравить коллег и партнеров с наступающими праздниками

Как же емко, красиво и достойно поздравить коллег и партнеров с новым годом

Psychologies
Сказка – это будущее Сказка – это будущее

Об эскапизме, о будущем и о разнице между личной и общественной моралью

Правила жизни
Смекалка и готовность к худшему: как женщины строят карьеру в Латинской Америке Смекалка и готовность к худшему: как женщины строят карьеру в Латинской Америке

Как женщины развивают свои бизнесы в условиях мачистской культуры?

Forbes
«Стыд должен сменить сторону»: как Жизель Пелико прервала молчание жертв насилия «Стыд должен сменить сторону»: как Жизель Пелико прервала молчание жертв насилия

Как Жизель Пелико вдохновила женщин не стыдиться того, что с ними произошло

Forbes
Воздушный океан... Воздушный океан...

Мы все живём где-то на дне воздушного океана

Наука и жизнь
Джон Тиндаль и уникальные свойства паров воды: физика и метафизика Джон Тиндаль и уникальные свойства паров воды: физика и метафизика

Вклад открытий Джона Тиндаля в науку

Знание – сила
В стиле джапанди В стиле джапанди

Неординарное пространство — в стиле джапанди, комфортное и уютное

Идеи Вашего Дома
Камчатка: необычному региону — необычные законы Камчатка: необычному региону — необычные законы

Приоритеты деятельности регионального камчатского парламента

ФедералПресс
Как стресс, нагрузки и навязанные стандарты красоты влияют на женское здоровье Как стресс, нагрузки и навязанные стандарты красоты влияют на женское здоровье

Как пропадают месячные и при чем здесь расстройства пищевого поведения

Forbes
Ольга Бузова: «Мне не нужен ураган в душе. Мне по кайфу штиль» Ольга Бузова: «Мне не нужен ураган в душе. Мне по кайфу штиль»

Ольга Бузова: как продолжить верить людям, несмотря на прошлый негативный опыт

Добрые советы
Открыть в приложении