Pesquisadores exploraram como os padrões de pesquisa humana podem ser incorporados aos modelos de inteligência artificial para prever melhor as futuras descobertas científicas.
Modelos de IA treinados com base em achados científicos publicados já estão sendo usados para encontrar novos materiais ou terapias direcionadas. Em um novo artigo, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Chicago e do Instituto Santa Fe vai além, integrando a distribuição do conhecimento humano nos modelos de IA para acelerar a ciência.
Esses modelos de IA “conscientes dos seres humanos” simulam como os especialistas humanos fazem inferências com base em seu conhecimento e redes colaborativas. Como resultado, os modelos podem prever descobertas que se baseiam diretamente no conhecimento existente. No entanto, os modelos também podem deliberadamente contornar o conjunto de cientistas humanos para gerar hipóteses valiosas “alienígenas” que dificilmente seriam descobertas sem intervenção.
“A IA consciente dos seres humanos” prevê descobertas
Os pesquisadores mostraram que, em casos extremos, seus modelos de IA conscientes dos seres humanos superam em até 400% os métodos que analisam apenas o conteúdo científico. Por exemplo, para problemas na ciência de materiais, sua abordagem dobrou a precisão das previsões em comparação com abordagens anteriores. Na busca por novas aplicações de medicamentos, a precisão melhorou em mais de 40%. Os modelos de IA foram bem-sucedidos porque se basearam nos padrões de atenção coletiva dos cientistas humanos, afirmou a equipe.
Para treinamento, a equipe construiu hipérgrafos de pesquisa a partir de metadados de publicações, mostrando conexões entre materiais, propriedades e autores participantes. Em seguida, eles identificaram inferências cognitivamente acessíveis, gerando sequências de caminhadas aleatórias sobre esses hipérgrafos, ou seja, inferências que os especialistas humanos poderiam fazer com base em seu conhecimento e colaboração.
A distribuição de especialistas em torno dos tópicos de pesquisa forneceu um sinal forte sobre a probabilidade de futuras descobertas no campo. Essas descobertas, de acordo com a equipe, surgem ao estabelecer novas conexões, ou seja, quando os pesquisadores descobrem ligações entre conceitos antes não relacionados.
A IA pode gerar “hipóteses plausíveis” anos antes de os humanos pensarem nelas
É aqui que entra a segunda abordagem da equipe: seus modelos de IA também podem olhar além das descobertas inicialmente acessíveis aos especialistas humanos. Ao evitar deliberadamente áreas de pesquisa concorridas, os modelos podem gerar hipóteses plausíveis que estabelecem pontes para áreas de pesquisa mais distantes, possibilitando novos conceitos e descobertas.
“Essas descobertas oferecem suporte para a influência da experiência humana e da conexão social inscrita por nosso hipérgrafo de pesquisa no avanço científico. Isso sugere que a busca subjacente a avanços em materiais e medicina é dominada pela exploração local do familiar em vez da exploração do desconhecido”, disse a equipe. “Além disso, ao ajustar nosso algoritmo para evitar o consenso, geramos hipóteses promissoras que provavelmente não seriam imaginadas, perseguidas ou publicadas sem a recomendação da máquina por anos no futuro. Ao identificar e corrigir padrões coletivos de atenção humana, formados por limites de campo e educação institucionalizada, esses modelos complementam a comunidade científica contemporânea.”
De acordo com o artigo, a IA consciente dos seres humanos oferece, assim, o potencial de “avançar em direção e além da fronteira científica contemporânea”. Com informações do The Decoder.
