Изкуственият интелект в услуга на атомната енергетика

В рамките на 64-та генерална конференция на Международната агенция по атомна енергетика (МААЕ) се състоя първото в историята на организацията заседание, на което се обсъждаха въпроси за използването на изкуствен интелект за ядрени приложения. Демонстрирано бе по какъв начин с какъв подход на основата на изкуствения интелект в ядрената наука може да донесе полза за здравето на човека, управлението на водните ресурси и изследването на технологията на ядрения синтез, информира специализираното онлайн издание atomic-energi. Отвореното за публиката събитие събра над 300 човека от 43 страни и сложи началото на глобален диалог за потенциала на изкуствения интелект за ядрената наука и свързаните с това последствия от неговото използване, включително етиката и прозрачността.

Под изкуствен интелект се разбира наборът от технологии, комбиниращи цифрови данни, алгоритми за обработка и постоянно нарастващата изчислителна мощ за разработката на системи, в състояние да проследяват сложни проблеми по начини, подобни на човешката логика и разсъждения. Технологиите на изкуственият интелект могат да анализират големи обеми от данни, за да се „научат“ за изпълняват конкретна задача. Този метод се нарича машинно обучение.
„Изкуственият интелект се развива в геометрична прогресия“, каза Наджат Мохтар, заместник генерален директор на МААЕ и ръководител на Департамента за ядрени науки и приложения.

„Способността на изкуствения интелект да разпознава шаблоните от данни и анализира изображения с висока разделителна способност от сателити, дронове или медицински скенери може да подобри реакцията при спешни хуманитарни ситуации, да е от помощ на лекарите за откриването на рак и други заболявания, да повиши производителността в селското стопанство и да проследява миграцията на животните, живота в моретата“.

Специално в ядрената наука изкуственият интелект има потенциал за подобряване на разбирането за стадийността на рака в ядрената медицина и лечението на рака, за ускоряване на прогреса при осъществяване на производство на термоядрена енергия, а също така и за защитата на глобалните водни ресурси от извънредна експлоатация и заразяване и много други.

Четири експерта разказаха за ключовите области на прилагането на изкуствения интелект в ядрената наука и отговориха на въпроси на онлайн участници.

Изкуственият интелект за определяне на стадиите и лечението на рак

„Съвременната онкология, макар и много напреднала, както и преди е универсална задача“, каза Ян Сюнтиенс, професор и медицински физик от университета Макгил в Канада. „Това означава, че лечението, назначено на пациенти с определени заболявания, както и преди в голяма степен има общ характер или с други думи е еднакво за всеки пациент. Изкуственият интелект ни дава възможност да направим лечението по-персонално предвид информацията или данните, които имаме за конкретен пациент.

Сюнтиенс подчерта, че изкуственият интелект може да помогне на лекарите в диагностиката и лечението на рак чрез подобряване на интерпретацията на изображенията, по-точните планове на лечение и контурирането на туморите, както и използването на адаптивна лъчетерапия – процес на лъчева терапия, който се адаптира към вътрешния анатомичен вариант на конкретен пациент.

„Вземането на решение от специалистите в областта на здравеопазването може да бъде облекчено с подкрепата и с помощта на изкуствения интелект и машинното обучение в набора от инструментариуми в здравеопазването“, е заявила Мей Абдел-Уахаб, директор на отдела за човешко здраве в МААЕ.

Развитие на изследванията на термоядрения синтез с помощта на изкуствения интелект

Ядреният синтез представлява само по себе си възможност за получаване на голямо количество безопасна и устойчива енергия.

За изследванията в тази област се изискват съществена експериментална и теоретична дейност. Те обхващат физика на плазмата и наука за материалите и наред с други, базираните на изкуствен интелект техники предлагат възможности за ускоряване на напредъка в реализирането на термоядрена енергия чрез максимизиране на количеството и приложимостта на информацията, извлечена от експериментални данни и симулации.

Дейвид Хемфрис, главен научен сътрудник в General Atomics обясни как изкуственият интелект може да осигури решения за прогнозиране и управление, необходими за устойчивата, безопасна и ефективна бъдеща работа на термоядрена електроцентрала. Сред възможностите на изкуствения интелект и машинното обучение за подобряване на изследванията на термоядрения синтез той посочи оптимизацията на планирането на експериментите, което е от помощ за ускоряване на процеса на придобиване на нови знания. Също така и за оптимизиране на сценариите за плазмен контрол в реално време с използване на алгоритми, получени от големи бази данни, разработени в експерименталните съоръжения за термоядрен синтез по света.

Създавайки първата в историята онлайн база данни за термоядрен синтез на МААЕ, агенцията през тази седмица публикува Информационната система Fusion Device (FusDIS), която съдържа данни за над 100 публични и частни термоядрени устройства по света, които в момента са в експлоатация, в процес на изграждане, закриване или планиране.

Защита на водата и околната среда с помощта на изкуствения интелект

Как методите на управление на водопроводната вода влияят върху загубите на вода?

Променят ли се всяка година местата за производство на сьомга в Тихия океан ?

Какви са източниците на влага за ураганите?

Разбирането на тези проблеми може да бъде постигнато чрез мащабно картографиране на хидрологичните и екологичните процеси с помощта на машинно обучение. Именно това демонстрира Клемент Батейл, асистент по науки за Земята и околната среда в Университета на Отава, Канада.

Изкуственият интелект може да помогне за управлението на екологични и хидрологични ресурси в изотопната геохимия.

„Тъй като изотопната наука използва огромни количества данни, споделяни в глобални мрежи и в хранилища, включително и в МААЕ, използването на изкуствен интелект е от критично значение за осигуряване на интерпретируеми резултати и подобряване на нашето разбиране за екологичните и хидрологичните процеси“, обясни Батай.

Ролята на етиката на изкуствения интелект в оформяне на бъдещето

Използването на изкуствен интелект има също така и етичен компонент.  Това беше и фокусът на презентация на Ема Руткамп-Блум, професор в Университета в Претория, Южна Африка, и председател на Специалната група експерти по етика на изкуствения интелект към ЮНЕСКО.

Ключът към бъдещето, в което хората ще живеят в хармония помежду си и с технологиите, е признанието, за това, че взаимната връзка на технологиите за изкуствен интелект с човешкия живот трябва да се разглежда в съвкупността от социални, политически, екологични, образователни, научни и икономически проблеми, смята експертът.

Що се отнася до изкуственият интелект, основните елементи на образованието трябва да бъдат преосмислени.

Ема Руткамп-Блум добави, че акцентът трябва да бъде поставен не само върху кодирането и цифровите умения, но и върху изчислителното мислене.

Събитието, организирано, с цел да помогне за изграждането на общо разбиране за приложенията на изкуствения интелект и възможностите за използването му в ядрената наука насърчава предложенията за сътрудничество. Те ще бъдат наблюдавани, за да се гарантира, че всички страни могат да се възползват напълно от тази нова технология в бъдеще, каза Мохтар.