Denna AI skulle kunna förutsäga 10 år av vetenskapliga prioriteringar – om vi tillåter det

Ms Tech

Vart 10:e år, Amerikanska astronomer måste fatta svåra beslut. Beskrivs i en plan som kallas Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics , en uppsättning studier producerade av National Academies of Sciences, Engineering and Medicine, dessa beslut avgör nästa decenniums vetenskapliga prioriteringar för området.

Decadal Survey har lagt grunden för stora språng i rymdutforskningen sedan början av 1960-talet. Den sjunde rapporten, kallad Astro2020, väntas i slutet av denna månad. Vetenskapliga samfund, finansieringsinstitutioner och till och med kongressen hänvisar till dessa rapporter för att fatta beslut om var man ska investera tid och pengar.

Tidigare rapporter har tillkännagett stora projekt, inklusive konstruktion och uppskjutning av stora rymdteleskop och studier av extrema fenomen som supernovor och svarta hål. Den sista rapporten, dubbad Astro 2010 , till och med grävde i mörk energis natur.

Eftersom Decadal Survey är en konsensusstudie måste forskare som vill att deras projekt ska övervägas lämna in sina förslag mer än ett år i förväg. Alla förslag beaktas, och alla (med fler än 500 den här gången) är tillgängliga för offentlig .

I år sträcker sig ämnena som diskuteras från att utforska Jupiters månar till att skapa planetariska försvarsstrategier mot händelser som inträffar en gång på 1 000 år som att en stor asteroid vid namn Apophis flyger förbi. Samtidigt vill några forskare titta närmare på vår egen ljusblå prick .

Relaterad berättelse

Inspiration4: Varför SpaceX första helt privata uppdrag är en stor sak

Är det äntligen dags att vara försiktigt optimistisk om framtiden för rymdresor med besättningar?

Undersökningskommittén, som får input från en mängd mindre paneler, tar hänsyn till en enorm mängd information för att skapa forskningsstrategier. Även om akademierna inte kommer att släppa kommitténs slutliga rekommendation till NASA på några veckor till, längtar forskare efter att veta vilka av deras frågor som kommer att komma in och vilka som kommer att utelämnas.

Decadal Survey hjälper verkligen NASA att bestämma hur de ska leda framtiden för mänskliga upptäckter i rymden, så det är verkligen viktigt att de är välinformerade, säger Brant Robertson , professor i astronomi och astrofysik vid UC Santa Cruz.

Ett team av forskare vill använda artificiell intelligens för att göra denna process enklare. Deras förslag är inte för ett specifikt uppdrag eller fråga; snarare, säger de, kan deras AI hjälpa forskare att fatta svåra beslut om vilka andra förslag som ska prioriteras.

Tanken är att genom att utbilda en AI för att upptäcka forskningsområden som antingen växer eller minskar snabbt, kan verktyget göra det lättare för undersökningskommittéer och paneler att bestämma vad som ska komma med på listan.

Vad vi ville var att ha ett system som skulle göra mycket av det arbete som Decadal Survey gör, och låta forskarna som arbetar med Decadal Survey göra det de kommer att göra bäst, säger Harley Thronson , en pensionerad senior forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center och huvudförfattare av förslaget .

Även om medlemmar i varje kommitté väljs för sin expertis inom sina respektive områden, är det omöjligt för varje medlem att förstå nyansen av varje vetenskapligt tema. Antalet astrofysikpublikationer ökar med 5 % varje år, enligt författarna. Det är mycket för vem som helst att bearbeta.

Det är där Thronsons AI kommer in.

Det tog drygt ett år att bygga, men så småningom kunde Thronsons team utbilda den på mer än 400 000 undersökningar publicerade under decenniet fram till Astro2010-undersökningen. De kunde också lära AI:n att sålla igenom tusentals sammanfattningar för att identifiera både låg- och högpåverkande områden från två- och treords-fraser som planetsystem eller extrasolar planet.

Enligt forskarnas vitbok har AI framgångsrikt backcast sex populära forskningsteman under de senaste 10 åren, inklusive en meteorisk ökning av exoplanetforskning och observation av galaxer.

En av de utmanande aspekterna av artificiell intelligens är att de ibland kommer att förutsäga, eller komma på eller analysera saker som är helt överraskande för människorna, säger Thronson. Och vi såg det här mycket.

Thronson och hans medarbetare tycker att styrkommittén bör använda sin AI för att granska och sammanfatta de enorma mängder text som panelen måste sålla igenom, vilket låter mänskliga experter göra det sista samtalet.

Deras forskning är inte den första som försöker använda AI för att analysera och forma vetenskaplig litteratur. Andra AI har redan använts för att hjälpa forskare att granska experter sina kollegors arbete.

Men kunde den anförtros en så viktig och inflytelserik uppgift som Decadal Survey?

Robertson vid UC Santa Cruz håller med om att astronomis enorma mängd forskning borde katalogiseras på något sätt. Men han säger att även om idén att använda AI för att hjälpa till med Decadal Survey är intressant, är det för tidigt att säga om det är något forskare bör lita på.

Jag tror att det finns några viktiga varningar om hur vi utnyttjar maskininlärning, säger Robertson. Ett av de största problemen med någon AI är hur väl människor förstår algoritmen och dess resultat. I det här fallet kunde laget berätta Varför hade dess AI gjort valet mellan två separata men liknande ämnen?

Och kunde människor ha kommit till samma slutsats?

Som forskare utvecklar vi rykten om huruvida vårt arbete är korrekt eller inte. Och så jag tycker att det är rimligt för människor att tillämpa samma typer av kriterier för resultaten från dessa sofistikerade maskininlärningsalgoritmer, säger Robertson.

Thronson och hans team har inte försökt förutsäga resultatet av årets undersökning. Istället fokuserar de på att bestämma var nästa stora områden inom astronomi är.

Automatiserade verktyg kommer sannolikt fortfarande inte att användas i Decadal Surveys under några år framöver. Men om undersökningskommittén beslutar sig för att integrera AI i sin process, kommer det att representera ett nytt sätt för forskare att komma överens om sina egna mål.

För nu måste Thronson, Robertson och tusentals andra astronomer bara vänta för att se vad som händer härnäst - på gammaldags sätt.

Dölj