कैसे भ्रामक एआई विज्ञान को बड़ी सफलताओं के सपने देखने में मदद करता है

कैसे भ्रामक एआई विज्ञान को बड़ी सफलताओं के सपने देखने में मदद करता है

कृत्रिम बुद्धिमत्ता की अक्सर आलोचना की जाती है क्योंकि यह ऐसी जानकारी तैयार करती है जो तथ्यात्मक प्रतीत होती है, जिसे मतिभ्रम के रूप में जाना जाता है। विश्वसनीय फर्जीवाड़े ने न केवल चैटबॉट सत्रों को बल्कि मुकदमों और मेडिकल रिकॉर्डों को भी तहस-नहस कर दिया है। पिछले साल कुछ समय के लिए, एक नए Google चैटबॉट के स्पष्ट रूप से झूठे दावे ने कंपनी के बाजार मूल्य को अनुमानित $100 बिलियन तक कम करने में मदद की थी।
हालाँकि, विज्ञान की दुनिया में, नवप्रवर्तक यह पा रहे हैं कि एआई मतिभ्रम उल्लेखनीय रूप से उपयोगी हो सकता है। यह पता चला है कि स्मार्ट मशीनें अवास्तविकताओं के दंगों का सपना देख रही हैं जो वैज्ञानिकों को कैंसर का पता लगाने, दवाओं को डिजाइन करने, चिकित्सा उपकरणों का आविष्कार करने, मौसम की घटनाओं को उजागर करने और यहां तक ​​​​कि नोबेल पुरस्कार जीतने में मदद करती हैं।
एक संघीय एआई संस्थान का निर्देशन करने वाली कंप्यूटर वैज्ञानिक एमी मैकगवर्न ने कहा, “जनता सोचती है कि यह सब बुरा है।” “लेकिन यह वास्तव में वैज्ञानिकों को नए विचार दे रहा है। यह उन्हें उन विचारों का पता लगाने का मौका दे रहा है जिनके बारे में उन्होंने अन्यथा नहीं सोचा होगा।”
विज्ञान की सार्वजनिक छवि अत्यंत विश्लेषणात्मक है। कम दिखाई देने पर, खोज के प्रारंभिक चरण अनुमान और जंगली अनुमान से भरे हो सकते हैं। “कुछ भी हो जाता है” ऐसा ही है पॉल फेयरबेंडविज्ञान के एक दार्शनिक, जिन्होंने एक बार सभी के लिए मुक्त की विशेषता बताई थी।
अब, एआई मतिभ्रम विज्ञान के रचनात्मक पक्ष को फिर से मजबूत कर रहा है। वे उस प्रक्रिया को गति देते हैं जिसके द्वारा वैज्ञानिक और अन्वेषक नए विचारों का सपना देखते हैं और यह देखने के लिए उनका परीक्षण करते हैं कि क्या वास्तविकता उनसे मेल खाती है। यह वैज्ञानिक विधि है – केवल सुपरचार्ज्ड। जो काम पहले वर्षों में होता था वह अब दिनों, घंटों और मिनटों में हो सकता है। कुछ मामलों में, जांच के त्वरित चक्र वैज्ञानिकों को नई सीमाएं खोलने में मदद करते हैं।
“हम खोज कर रहे हैं,” मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर जेम्स जे. कोलिन्स ने कहा, जिन्होंने हाल ही में नवीन एंटीबायोटिक दवाओं में अपने शोध को गति देने के लिए मतिभ्रम की प्रशंसा की। “हम मॉडलों से पूरी तरह से नए अणुओं के साथ आने के लिए कह रहे हैं।”
एआई मतिभ्रम तब उत्पन्न होता है जब वैज्ञानिक किसी विशेष विषय के बारे में जेनरेटिव कंप्यूटर मॉडल सिखाते हैं और फिर मशीनों को उस जानकारी पर फिर से काम करने देते हैं। परिणाम सूक्ष्म और ग़लत से लेकर अतियथार्थवादी तक हो सकते हैं। कभी-कभी, वे बड़ी खोजों की ओर ले जाते हैं।
अक्टूबर में, डेविड बेकर की वाशिंगटन विश्वविद्यालय प्रोटीन पर अपने अग्रणी शोध के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार साझा किया – गांठदार अणु जो जीवन को सशक्त बनाते हैं। नोबेल समिति ने प्रकृति में नहीं पाए जाने वाले पूरी तरह से नए प्रकार के प्रोटीन को तेजी से बनाने की खोज के लिए उनकी प्रशंसा की, उनकी उपलब्धि को “लगभग असंभव” बताया।
पुरस्कार की घोषणा से पहले एक साक्षात्कार में, बेकर ने एआई कल्पनाओं के विस्फोट को “स्क्रैच से प्रोटीन बनाने” के केंद्र के रूप में उद्धृत किया। उन्होंने कहा कि नई तकनीक ने उनकी प्रयोगशाला को लगभग 100 पेटेंट प्राप्त करने में मदद की है, जिनमें से कई चिकित्सा देखभाल के लिए हैं। एक कैंसर के इलाज के नए तरीके के लिए है। दूसरा वायरल संक्रमण पर वैश्विक युद्ध में सहायता करना चाहता है। बेकर ने 20 से अधिक बायोटेक कंपनियों की भी स्थापना की है या उन्हें शुरू करने में मदद की है।
उन्होंने कहा, ”चीजें तेजी से आगे बढ़ रही हैं।” “यहां तक ​​कि जीवित रहने के लिए प्रोटीन का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक भी नहीं जानते कि चीजें कितनी आगे बढ़ गई हैं।” उनकी प्रयोगशाला ने कितने प्रोटीन डिज़ाइन किये हैं? “दस मिलियन – बिल्कुल नए,” उन्होंने उत्तर दिया। “वे प्रकृति में नहीं होते हैं।”
खोज के लिए एआई मतिभ्रम के आकर्षण के बावजूद, कुछ वैज्ञानिकों को यह शब्द ही भ्रामक लगता है। वे जेनेरिक एआई मॉडल की कल्पनाओं को भ्रामक नहीं बल्कि संभावित मानते हैं – सच होने की कुछ संभावना के रूप में, वैज्ञानिक पद्धति के शुरुआती चरणों में किए गए अनुमानों के विपरीत नहीं। वे मतिभ्रम शब्द को गलत मानते हैं, और इसलिए इसका उपयोग करने से बचते हैं।
यह शब्द इसलिए भी नापसंद किया जाता है क्योंकि यह एलएसडी और अन्य साइकेडेलिक दवाओं से होने वाले मतिभ्रम के बुरे पुराने दिनों को याद दिला सकता है, जिसने दशकों तक प्रतिष्ठित वैज्ञानिकों को डरा दिया था। अंतिम नकारात्मक पक्ष यह है कि एआई द्वारा उत्पन्न वैज्ञानिक और चिकित्सा संचार, चैटबॉट उत्तरों की तरह, झूठी जानकारी से धुंधला हो सकता है।
जुलाई में, सफेद घर एआई अनुसंधान में सार्वजनिक विश्वास को बढ़ावा देने पर एक रिपोर्ट जारी की। मतिभ्रम के बारे में इसका एकमात्र संदर्भ उन्हें कम करने के तरीके खोजने के बारे में था।
ऐसा लगता है कि नोबेल पुरस्कार समिति ने उस प्लेबुक का अनुसरण किया है। बेकर के काम की विस्तृत समीक्षा में एआई मतिभ्रम के बारे में कुछ नहीं कहा गया। इसके बजाय, एक समाचार विज्ञप्ति में, इसने केवल “एक के बाद एक कल्पनाशील प्रोटीन निर्माण” तैयार करने का श्रेय उनकी टीम को दिया। तेजी से, वैज्ञानिक प्रतिष्ठान के कुछ हिस्से मतिभ्रम को अवर्णनीय मानते हैं।
फिर भी, विशेषज्ञों ने साक्षात्कारों में कहा कि चैटबॉट्स और उनके रिश्तेदारों की मतिभ्रम की तुलना में वैज्ञानिक एआई की कल्पना के बड़े फायदे हैं। सबसे मौलिक रूप से, उन्होंने कहा, रचनात्मक विस्फोट मानव भाषा की अस्पष्टता या इंटरनेट के धुंधलेपन के बजाय प्रकृति और विज्ञान के कठिन तथ्यों में निहित हैं, जो अपने पूर्वाग्रहों और झूठों के लिए जाना जाता है।
“हम एआई भौतिकी पढ़ा रहे हैं,” कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में गणित और कंप्यूटिंग विज्ञान की प्रोफेसर अनिमा आनंदकुमार ने कहा, जिन्होंने पहले एआई चिप्स के अग्रणी निर्माता एनवीडिया में एआई अनुसंधान का निर्देशन किया था।
आनंदकुमार ने कहा, विज्ञान के लिए विश्वसनीय तथ्यों का भौतिक आधार अत्यधिक सटीक परिणाम दे सकता है। उन्होंने कहा कि चैटबॉट्स के बड़े भाषा मॉडल के पास अपने बयानों और दावों की सत्यता को सत्यापित करने का कोई व्यावहारिक तरीका नहीं है।
उन्होंने कहा, अंतिम जांच तब आती है जब वैज्ञानिक कल्पना की डिजिटल उड़ानों की तुलना भौतिक वास्तविकता के ठोस विवरणों से करते हैं।
आनंदकुमार ने एआई परिणामों के बारे में कहा, “आपको इसका परीक्षण करने की आवश्यकता है।” “एआई मतिभ्रम द्वारा डिज़ाइन की गई किसी नई चीज़ के परीक्षण की आवश्यकता है।”
हाल ही में, आनंदकुमार और उनके सहयोगियों ने एक नए प्रकार के कैथेटर को डिजाइन करने में मदद करने के लिए एआई मतिभ्रम का उपयोग किया जो बैक्टीरिया संदूषण को काफी हद तक कम कर देता है – एक वैश्विक अभिशाप जो सालाना लाखों मूत्र पथ संक्रमण का कारण बनता है। उन्होंने कहा कि टीम के एआई मॉडल ने हजारों कैथेटर ज्योमेट्री का सपना देखा और फिर एक को चुना जो सबसे प्रभावी था।
नए कैथेटर की आंतरिक दीवारें सॉटूथ-जैसी स्पाइक्स से पंक्तिबद्ध हैं जो बैक्टीरिया को कर्षण प्राप्त करने और रोगियों के मूत्राशय को संक्रमित करने के लिए ऊपर की ओर तैरने से रोकती हैं। आनंदकुमार ने कहा कि टीम डिवाइस के व्यावसायीकरण पर चर्चा कर रही है।
अन्य वैज्ञानिकों की बात दोहराते हुए, आनंदकुमार ने कहा कि उन्हें मतिभ्रम शब्द पसंद नहीं है। नए कैथेटर पर उनकी टीम का पेपर इस शब्द से बचता है।
दूसरी ओर, न्यूयॉर्क शहर में मेमोरियल स्लोअन केटरिंग कैंसर सेंटर लैब की प्रमुख हरिनी वीरराघवन ने धुंधली चिकित्सा छवियों को तेज करने के लिए एआई का उपयोग करने पर एक पेपर में इस शब्द का हवाला दिया। इसका शीर्षक कुछ इस प्रकार है: “मतिभ्रमित एमआरआई,” चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का संक्षिप्त रूप।
के शोधकर्ता टेक्सास विश्वविद्यालय ऑस्टिन में भी इस शब्द को अपनाया गया है। रोबोट नेविगेशन में सुधार पर उनके पेपर का शीर्षक पढ़ें, “मतिभ्रम से सीखना।”
और लंदन में एआई अनुप्रयोगों को विकसित करने वाली Google कंपनी डीपमाइंड के विज्ञान प्रभाग के प्रमुख ने खोज को बढ़ावा देने के रूप में मतिभ्रम की प्रशंसा की, ऐसा उनके दो सहयोगियों द्वारा बेकर के साथ रसायन विज्ञान में इस वर्ष का नोबेल पुरस्कार साझा करने के तुरंत बाद किया गया।
डीपमाइंड अधिकारी ने कहा, “हमारे पास यह अद्भुत उपकरण है जो रचनात्मकता प्रदर्शित कर सकता है।” पुष्मीत कोहलीएक साक्षात्कार में कहा।
उन्होंने कहा, एक उदाहरण यह है कि 2016 में एक डीपमाइंड कंप्यूटर ने एक जटिल बोर्ड गेम गो के विश्व चैंपियन खिलाड़ी को कैसे हराया। मुकाबले की शुरुआत में ही खेल का निर्णायक मोड़ 37वीं चाल थी। कोहली ने कहा, “हमने सोचा कि यह एक गलती थी।” “और जैसे-जैसे खेल आगे बढ़ा लोगों को एहसास हुआ कि यह प्रतिभा का एक उदाहरण था। इसलिए ये मॉडल बहुत ही नवीन अंतर्दृष्टि उत्पन्न करने में सक्षम हैं।”
एआई संस्थान के निदेशक मैकगवर्न, मौसम विज्ञान और कंप्यूटर विज्ञान के प्रोफेसर भी हैं ओकलाहोमा विश्वविद्यालय. उन्होंने कहा कि एआई मतिभ्रम को “संभावना वितरण” के रूप में कम रंगीन रूप से वर्णित किया जा सकता है – विज्ञान की दुनिया में एक बहुत पुराना शब्द।
मैकगवर्न ने कहा, मौसम विशेषज्ञ अब हजारों सूक्ष्म पूर्वानुमान भिन्नताएं, या संभावना की सीमाएं बनाने के लिए नियमित रूप से एआई का उपयोग करते हैं। उन्होंने कहा कि समृद्ध कल्पनाएं उन्हें अप्रत्याशित कारकों की खोज करने देती हैं जो घातक गर्मी की लहरों जैसी चरम घटनाओं को जन्म दे सकती हैं। “यह एक मूल्यवान उपकरण है,” मैकगवर्न ने कहा।
हाल ही में नोबेल पुरस्कार विजेता बेकर ने स्पष्ट दृष्टिकोण अपनाया है। “डी नोवो प्रोटीन डिज़ाइन बाय डीप नेटवर्क हेलुसिनेशन,” उनके 2021 पेपर में से एक का शीर्षक पढ़ें, जो एक शीर्ष वैज्ञानिक पत्रिका नेचर में छपा था।
डे नोवो वाक्यांश – जिसका अर्थ लैटिन में “शुरुआत से” है – इस बात से बिल्कुल विपरीत है कि 1980 के दशक की शुरुआत में वैज्ञानिकों ने प्रकृति में पाए जाने वाले ज्ञात प्रोटीन की संरचनाओं को कैसे बदलना शुरू किया।
2003 में, बेकर और उनके सहयोगियों ने कहीं अधिक महत्वाकांक्षी लक्ष्य हासिल किया: दुनिया का पहला पूरी तरह से नया प्रोटीन बनाना। उन्होंने इसे टॉप7 कहा। उनकी उपलब्धि को एक बड़ी प्रगति के रूप में देखा गया क्योंकि प्रोटीन जटिलता के सुपरस्टार हैं। विशेषज्ञ डीएनए की संरचना की तुलना मोतियों की माला से और बड़े प्रोटीन की संरचना की तुलना हेयरबॉल से करते हैं। उनकी संरचनाएँ इतनी जटिल हैं कि विस्तृत ग्राफिक निरूपण भी एक मोटा अनुमान है।
जैसे-जैसे एआई एक शक्तिशाली नई तकनीक के रूप में विकसित हुआ, बेकर को आश्चर्य हुआ कि क्या यह डे नोवो डिज़ाइन को गति दे सकता है। नेचर में उनके 2021 के पेपर में Google DeepDream की प्रेरणा का हवाला दिया गया – एक मॉडल जो मौजूदा छवियों को साइकेडेलिया में रूपांतरित करता है। जब लोग पूर्णिमा को देखते हैं और एक आदमी का चेहरा देखते हैं, तो इसे पेरिडोलिया कहा जाता है, एक अवधारणात्मक विचित्रता जो अस्पष्ट पैटर्न को सार्थक छवियों में बदल देती है। उस प्रवृत्ति का एक संस्करण वह है जिसका उपयोग डीपड्रीम अपनी अवास्तविक कल्पनाओं को बनाने के लिए करता है।
बेकर की योजना यह देखना था कि क्या एआई प्रोटीन के निर्माण खंड अमीनो एसिड के अस्पष्ट सेट पर पेरिडोलिया प्रभाव डाल सकता है। उनकी टीम ने वास्तविक प्रोटीन की संरचनात्मक विशेषताओं को पहचानने के लिए प्रशिक्षित एक मॉडल में अमीनो अनुक्रमों के यादृच्छिक तार डाले। इसने काम किया – हुकुम में।
पेपर में कहा गया है कि परीक्षण से हजारों आभासी प्रोटीन तैयार हुए। इसने उनकी तुलना इंटरनेट पर एआई बिल्ली छवियों के विस्फोट से की। पेपर में कहा गया है, “जिस तरह गहरे नेटवर्क मतिभ्रम से उत्पन्न बिल्लियों की नकली छवियां स्पष्ट रूप से बिल्लियों के रूप में पहचानी जा सकती हैं,” उसी तरह कृत्रिम प्रोटीन संरचनाएं भी “प्राकृतिक संरचनाओं से मिलती-जुलती हैं लेकिन समान नहीं हैं”।
इसके बाद बेकर टीम ने कल्पित प्रोटीन को वास्तविक चीज़ में बदलने की कोशिश की – एक ऐसा कदम जो डिजिटल बिल्लियों को जीवन में लाने से अलग नहीं है। सबसे पहले, टीम ने मतिभ्रम अणुओं के बारे में जानकारी ली और इसे जीन बनाने वाले डीएनए के स्ट्रैंड का उत्पादन करने के लिए एक ब्लूप्रिंट के रूप में उपयोग किया। फिर, जैसा कि 2021 के पेपर में बताया गया है, यूरेका क्षण तब आया जब जीन को रोगाणुओं में डाला गया और छोटे जीवों ने विज्ञान और प्रकृति के लिए अज्ञात 129 नए प्रकार के प्रोटीन का मंथन किया।
इसके बाद, 2022 की शुरुआत में, बेकर ने उस क्षण को “पहला प्रदर्शन” बताया कि कैसे AI डे नोवो प्रोटीन डिज़ाइन को गति दे सकता है। 2022 और 2023 के उनके अनुवर्ती पत्रों ने एक बार फिर अपने शीर्षकों में मतिभ्रम शब्द का इस्तेमाल किया।
एक साक्षात्कार में, बेकर ने कहा कि उनकी प्रयोगशाला ने डिफ्यूजन नामक एआई पद्धति के साथ रचनात्मक कल्पनाओं में एक नया कदम आगे बढ़ाया है। यही वह चीज़ है जो DALL-E, सोरा और दृश्य के अन्य लोकप्रिय जनरेटरों को शक्ति प्रदान करती है।
बेकर ने उपन्यास प्रोटीन डिज़ाइन तैयार करने में मतिभ्रम से बेहतर होने के रूप में प्रसार की प्रशंसा की। “यह बहुत तेज़ है और सफलता दर अधिक है,” उन्होंने कहा।
हाल के वर्षों में, कुछ विश्लेषकों ने चिंता जताई है कि विज्ञान में गिरावट आ रही है। वे हाल के दशकों में सफलताओं और प्रमुख खोजों की संख्या में गिरावट की ओर इशारा करते हैं।
एआई समर्थकों का तर्क है कि इसकी रचनात्मकता का विस्फोट बचाव में आ रहा है। डिज़ाइन क्षितिज पर, बेकर और उनके सहयोगियों को प्रोटीन उत्प्रेरक की तरंगें दिखाई देती हैं जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का संचयन करेंगी, पुरानी फ़ैक्टरियों को आकर्षक ऊर्जा बचतकर्ताओं में बदल देंगी और एक स्थायी नई दुनिया बनाने में मदद करेंगी।
बेकर की टीम के एक सदस्य इयान सी. हेडन ने कहा, “तेजी बढ़ती रहती है।” “यह अविश्वसनीय है।”
अन्य सहमत हैं. कोहली ने कहा, “यह आश्चर्यजनक है कि अगले कुछ वर्षों में क्या सामने आएगा।” वह एआई को जीवन के सबसे गहरे रहस्यों को खोलने और बीमारियों को ठीक करने, स्वास्थ्य में सुधार और जीवन को लंबा करने के लिए एक शक्तिशाली नया आधार स्थापित करने के रूप में देखता है।
उन्होंने कहा, “एक बार जब हम जीवन की भाषा को समझ लेंगे और सचमुच समझ लेंगे, तो यह जादुई होगी।”