يُظهر بحث جديد كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يُحدث تحولاً في الرياضيات والفيزياء وأبحاث السرطان والمزيد

يُظهر بحث جديد كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يُحدث تحولاً في الرياضيات والفيزياء وأبحاث السرطان والمزيد

بقلم ديني إليس بيشار حرره كلارا موسكوفيتش

يُظهر تقرير جديد من OpenAI ومجموعة من العلماء الخارجيين كيف يمكن لـ GPT-5، أحدث نموذج لغة كبير للذكاء الاصطناعي (LLM) للشركة، أن يساعد في الأبحاث بدءًا من الثقوب السوداء إلى الخلايا المقاومة للسرطان وحتى الألغاز الرياضية.

يقدم كل فصل في الورقة دراسات حالة: عالم رياضيات أو فيزيائي عالق في مأزق، وطبيب يحاول تأكيد نتيجة مختبرية. جميعهم يطلبون المساعدة من GPT-5. في بعض الأحيان يخطئ LLM في الأمور. في بعض الأحيان يجد طريقًا أسرع لنتيجة معروفة بالفعل. ولكن في أحيان أخرى، مع التوجيه البشري الدقيق، يساعد ذلك في دفع حدود ما كان معروفًا سابقًا.

في إحدى التجارب التي شملت كيفية تصرف الموجات حول الثقوب السوداء، عمل GPT-5 من خلال الرياضيات لينتج بشكل مستقل نتائج سبق أن ثبت صحتها، مما يدل على أنه قادر على القيام بهذا المستوى من الحساب العلمي. وفي مشروع آخر يتضمن الاندماج النووي، طور GPT-5 نموذجًا أدى إلى تسريع البحث. يقول فلور بروكجاردن، عالم الفلك بجامعة كاليفورنيا، سان دييجو، الذي لم يشارك في الدراسة: “إن قدرة الذكاء الاصطناعي على تقليل الوقت اللازم للتشفير بشكل كبير – أي ضغط ما كان يستغرق تقليديًا أيامًا إلى مجرد دقائق بالنسبة للمؤلف – لها آثار هائلة على الممارسات البحثية”.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

وفي حالة أخرى، استخدم الباحثون الذين يدرسون الخلايا المناعية GPT-5 لتفسير بياناتهم، وتطابق تفسيرها مع النتائج التي أكدها المختبر بالفعل. كتبت ديريا أونوتماز، الطبيبة التي تقود المشروع، في الورقة البحثية: “يمكن لـGPT-5 Pro أن يعمل كمحقق ميكانيكي مشارك حقيقي في أبحاث الطب الحيوي، حيث يضغط شهورًا من التفكير في دقائق، ويكشف عن فرضيات غير واضحة، ويشكل بشكل مباشر استراتيجيات قابلة للاختبار تجريبيًا”.

تعلن الصحيفة أيضًا عن العديد من الاكتشافات الرياضية الجديدة المدعومة بـ GPT-5. وبتوجيه من خبراء بشريين، تمكنت من حل مشكلة طويلة الأمد طرحها عالم الرياضيات بول إردودلاك في عام 1992. كما أنتجت أيضًا قاعدة أكثر وضوحًا توضح القيود المفروضة على كيفية اتخاذ أنظمة الكمبيوتر للقرارات؛ اكتشف قاعدة أخرى لكيفية ظهور بعض الأنماط الصغيرة داخل المخططات المتفرعة؛ ووجدت طريقة لاكتشاف الهياكل السرية في الشبكة أثناء نموها. الاكتشافات متواضعة ولكنها تبدو حقيقية، وقد تم التحقق من صحة كل منها من قبل علماء الرياضيات البشريين.

يقول رايان فولي، عالِم الفيزياء الفلكية بجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، والذي لم يشارك في الدراسة: “لم أر شيئًا مثيرًا للإعجاب (في الرياضيات) من دراستي للماجستير من قبل”. “أظن أن حاملي شهادات الماجستير في القانون سوف يغيرون الطريقة التي يتم بها إنشاء النظريات وفحصها وتحسينها.” ومع ذلك، فهو يحذر من أن أدوات الذكاء الاصطناعي لا تزال تتطلب تحفيزًا كبيرًا: “البشر مبدعون، والذكاء الاصطناعي سريع الاستجابة. ومع ذلك، يجب أن يرتفع معدل الاكتشاف بسرعة”.

يشير بريثفيراج أمانابرولو، عالم الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، والذي لم يشارك في البحث، إلى أن العمل المنشور هو عبارة عن سلسلة من دراسات الحالة أكثر من كونه ورقة علمية لأنه لا يقدم تفاصيل كافية لتكرار التجارب ولا يقدم تحليلًا مضادًا للواقع يتضمن أساليب مختلفة. وعلى الرغم من هذه القيود، فإن قدرة الذكاء الاصطناعي على المساعدة في البحث “لا تزال متقدمة بأميال عما كان ممكنًا حتى قبل عام مضى، لذا فإن معدل التقدم مرتفع جدًا”، كما يقول. “إنه يُظهر الإمكانات المستقبلية في تمكين العلماء من مزج النتائج السابقة ذات الصلة بدقة واستخلاص رؤى جديدة بطرق جديدة.”

إحدى نقاط قوة GPT-5 هي قدرته على البحث في كميات هائلة من المؤلفات العلمية. بالنسبة لمشكلة رياضية مدرجة على أنها لم يتم حلها عبر الإنترنت، فقد تم تحديد حل لها في ورقة بحثية من الثمانينيات. وفي حالة أخرى، عثرت على بضعة أسطر في صحيفة ألمانية تعود إلى ستينيات القرن الماضي، أدت إلى حل مشكلة. لقد نجح في التغلب بسهولة على حاجز اللغة والاختلافات في الأسلوب بين كتابة الرياضيات في منتصف القرن والأساليب المعاصرة.

كل هذا قد يجعل GPT-5 يبدو وكأنه عبقري علمي، لكن مؤلفي الورقة البحثية واضحون أن الأمر ليس كذلك. بل إنه في الأيدي اليمنى، إنه مساعد سريع لا يكل، قرأ عددًا مستحيلًا من الأوراق ولا يمانع أبدًا في إعادة صياغة الحسابات. ويشددون على أن الحكم البشري ليس اختياريا. اكتشف الباحثون أيضًا أنها خاطئة تمامًا، ويمكن أن تحرف المراجع، أو تهلوس الأوراق البحثية غير الموجودة، أو تفشل في نسب الفضل إلى مؤلفي الأبحاث الحقيقية.

يقول بروكجاردن: “تظل الخبرة البشرية حاسمة”. لكن الذكاء الاصطناعي “يمكنه القيام بعدد لا يحصى من المهام – جمع البيانات، وتلخيص المقالات البحثية، وحتى إجراء حسابات معقدة – والتي كانت تتطلب في السابق وقتًا وجهدًا كبيرين من الباحثين”.

لا يزال يتعين علينا رؤية العديد من الطرق التي سيشكل بها الذكاء الاصطناعي الأبحاث. يتم إصدار نماذج الذكاء الاصطناعي الجديدة كل بضعة أشهر. إذا كانت روبوتات الدردشة ذات الأغراض العامة، والتي كانت تعاني من الرياضيات في المدارس المتوسطة قبل عامين، قادرة الآن على اكتشاف الهياكل المخفية في موجات الثقب الأسود واقتراح أساليب جديدة للعلاج بالخلايا، فمن يدري ما الذي سيحققه خلفاؤها؟

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.