Soluzioni intelligenti Uno scienziato specializzato in intelligenza artificiale genera autonomamente nuove scoperte biologiche

I ricercatori hanno sviluppato un innovativo "scienziato AI" in grado di generare e verificare ipotesi scientifiche, progettare esperimenti e interpretare i risultati.

Göteborg/Svezia – I ricercatori della Chalmers University of Technology in Svezia hanno sviluppato uno “scienziato” basato sull’intelligenza artificiale in grado di formulare ipotesi scientifiche, progettare esperimenti e interpretare i risultati. Effettuare nuove scoperte biologiche con un intervento umano minimo rappresenta un importante passo avanti nel campo dei laboratori autonomi.

Combinando i progressi compiuti nei modelli linguistici di grandi dimensioni, nel ragionamento automatizzato e nell’automazione di laboratorio, i ricercatori hanno creato un laboratorio di intelligenza artificiale a circuito chiuso, in grado di condurre ricerche sul lievito di birra, il Saccharomyces cerevisiae. Come base per la ricerca, all’intelligenza artificiale sono state fornite conoscenze scientifiche, tra cui il genoma del lievito, il suo metabolismo e studi precedenti.

“Si tratta di una quantità di informazioni troppo grande perché un essere umano possa analizzarla, ma il nostro ricercatore di IA è in grado di individuare questioni biologiche promettenti, suggerire esperimenti per verificarle, valutare i risultati sperimentali e affinare in modo iterativo la propria comprensione sulla base di nuove evidenze. Anziché fungere esclusivamente da strumento di supporto decisionale, lo scienziato dell’IA genera attivamente nuove conoscenze scientifiche», afferma Ievgeniia Tiukova, ricercatrice post-dottorato presso il dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Tecnologia di Chalmers e una delle autrici del nuovo studio.

L'integrazione delle capacità cognitive dell'IA con una capacità sperimentale è un approccio insolito e all'avanguardia in un settore in rapida espansione, in cui gli scienziati specializzati in IA conducono autonomamente ricerche approfondite. Tiukova paragona questo sviluppo a quello delle auto a guida autonoma, dove anche l'IA e l'apprendimento automatico vengono utilizzati per elaborare informazioni, trarre conclusioni e agire.

Secondo Ross King, professore presso il Dipartimento di Informatica e Ingegneria dell’Università Chalmers e dell’Università di Göteborg, nonché autore principale dello studio, i laboratori autonomi

rivoluzionare la ricerca studiando sistematicamente i sistemi biologici a un ritmo molto più veloce di quanto sia possibile oggi.

“Gli scienziati specializzati in intelligenza artificiale collaboreranno con gli scienziati umani per accelerare le scoperte nei campi della biologia, della medicina e delle biotecnologie. Tali sistemi di intelligenza artificiale hanno il potenziale di ridurre il tempo necessario per approfondire complesse questioni scientifiche e di ottimizzare l’uso delle risorse di laboratorio”, afferma il professor King.

Entrambi gli autori sottolineano che, per il momento, l’intelligenza artificiale autonoma andrà ad affiancare gli scienziati, anziché sostituirli, assumendosi in misura sempre maggiore i cicli di routine relativi alla formulazione di ipotesi e alla verifica sperimentale.

“Gli scienziati umani rimangono fondamentali per definire le priorità di ricerca, interpretare il significato scientifico più ampio e garantire il controllo etico. Le future generazioni di sistemi di scoperta autonomi saranno sempre più in grado di collaborare con gli scienziati umani, diventando partner preziosi nell’affrontare alcune delle questioni più complesse nel campo della biologia e della medicina”, afferma il professor King.