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人工智能技术在科研大数据中的应用

时间:2023-03-13 02:51:20 科技观察

经过几十年的技术发展,人工智能已经进入了一个全新的时代——人工智能时代。在这个新时代,各种研究成果不断涌现。正如中国科学家、未来学家周海中先生在20世纪90年代所预言的那样:“随着科技的进步,人工智能时代正在到来,届时,人工智能技术将广泛应用于各个学科,意想不到的效果。”科学研究中经常会遇到如何处理大数据的问题,下面简单谈谈人工智能技术在科研大数据中的应用。在一定时间内用常规的软件工具进行捕获、管理和处理。大数据的概念对于不同的人有不同的理解;目前适用于大数据的技术包括大规模并行处理数据库、分布式数据库、数据挖掘网格、云计算平台、互联网、物联网、分布式文件系统和可伸缩存储系统。大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于对这些有意义的数据进行专业化处理。近年来,借助人工智能技术,科学研究中的许多大数据问题得到了解决。有效解决。例如,为了探索地外文明(俗称“外星人”),美国宇航局近期与英特尔、谷歌、IBM等科技公司合作,开发先进的人工智能技术,可用于大数据分析,寻找外星人。当然,并不是说用人工智能技术“直接观察”外星人;就是分析太空探测器和天文望远镜获得的数据,识别地外行星的图像,研究地质构造和化学性质等,看那里是否具备外星人存在的基本条件,这样探索的结果就会更深入、更有效。有关专家认为,利用人工智能技术分析海量数据,确实是探索地外文明更好的途径。又如,1972年,美国生物化学家、诺贝尔化学奖获得者克里斯蒂安·安芬森在获奖感言中提出了一个假说,以说明酶化学合成的可能性。这就是著名的蛋白质折叠结构预测;由于其计算难度高、计算量大,计算结果的精度永远无法超过实验结果。近50年来,这个假设一直是生物化学领域的一个主要问题;这个问题最近被谷歌DeepMind推出的AlphaFold破解了。消息一出,立即被《自然》(自然)、《科学》(科学)等杂志报道。有专家认为,这可能是第一个有望获得诺贝尔奖的人工智能成果。又如,在COVID-19疫情期间,大量科研人员利用人工智能技术对抗新型冠状病毒,使这项高科技在疫情中发挥了前所未有的作用。他们通过新冠患者的数据了解潜伏期和临床特征,这对识别新冠早期症状起到了很大作用;他们基于大数据做出新冠疫情预测模型,为政策制定提供了重要依据。例如,香港理工大学和澳门科技大学开发了一种人工智能系统,可以根据相关数据快速诊断COVID-19患者;仅需20秒即可诊断出疾病并预测患者病情是否会恶化,准确率达90%以上。从上面列举的例子可以看出,人工智能技术可以在科研大数据中发挥巨大的作用。随着科研工作量的增加,数据规模也成倍增长;在现有的科研环境下,如何处理长期积累的历史数据,分析日常值班的实时数据,预测即将发生的事件就显得尤为重要。完全相信,借助人工智能技术,未来科研中的大数据问题将迎刃而解。