Искусственный интеллект. Начало новой технологической революции: вызовы и возможности

Модели на основе машинного обучения учатся предсказывать погоду и стихийные бедствия по комплексным паттернам в атмосферных и океанических данных. Они способны моделировать сложнейшие астрофизические процессы вроде слияния нейтронных звезд и формирования галактик, обучаясь на результатах численных симуляций. В материаловедении "умные" алгоритмы ищут новые функциональные соединения и метаматериалы с заданными свойствами. А в фармакологии и биотехнологиях модели глубокого обучения становятся незаменимыми для дизайна лекарств и симуляций биохимических процессов.

Отдельного упоминания заслуживает потенциал искусственного интеллекта в создании виртуальных научных лабораторий. По мере накопления данных и роста вычислительных мощностей становится возможным детально воспроизводить в цифровой среде целые классы физических, химических, биологических экспериментов. Это позволит ученым проводить исследования, которые слишком дороги, опасны или просто невозможны в реальности – от столкновений элементарных частиц и химического синтеза новых молекул до моделирования экосистем и даже эволюции жизни.

В перспективе модели, созданные с помощью машинного обучения, смогут не просто дополнять, но и заменять традиционные численные расчеты, особенно в тех случаях, где нужно быстро обработать гигантские объемы данных. Например, сверточные нейросети уже учатся моделировать эволюцию крупномасштабной структуры Вселенной не путем решения уравнений Эйнштейна, а непосредственно по данным космологических обзоров неба.

Точно так же интеллектуальные системы однажды смогут проводить масштабные молекулярные симуляции, предсказывать динамику твердых и жидких тел, описывать сложные химические реакции – используя лишь "сырые" экспериментальные данные. Возможно, когда-нибудь мы увидим фундаментальные теории, полученные исключительно из наблюдений и примеров, без использования дифференциальных уравнений, гамильтонианов и прочих математических абстракций? Искусственный разум, который учится понимать Вселенную напрямую, без посредничества человеческих концепций – просто наблюдая и экстраполируя паттерны в данных на все более глубокие масштабы и уровни абстракции? Если это произойдет, то наши представления о научном методе и роли теоретического мышления могут радикально измениться.