கணினி நுண்ணறிவு (AI) பரிசோதனை தரவுகளை பகுப்பாய்வு செய்கிறது
அறிவியல் ஆராய்ச்சியில், பரிசோதனை தரவுகளை விரைவாகவும் துல்லியமாகவும் பகுப்பாய்வு செய்வது மிகவும் முக்கியம். முந்தைய காலங்களில், தரவுத்தொகுப்புகளை செயலாக்க நாட்கள் அல்லது வாரங்கள் ஆகும், ஆனால் கணினி நுண்ணறிவு (AI) இதை மாற்றியுள்ளது. AI மிகப்பெரிய அளவிலான தரவுகளை நிமிடங்களில் ஸ்கேன் செய்து, செயலாக்கி, உள்ளடக்கங்களை எடுக்க முடியும், இதனால் ஆராய்ச்சியாளர்கள் நேரத்தை சேமித்து, பிழைகளை குறைத்து, கண்டுபிடிப்புகளை வேகப்படுத்த முடிகிறது.
நவீன ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்கள் பரிசோதனை முடிவுகளை முன்னோக்கிய வேகத்தில் செயலாக்க கணினி நுண்ணறிவை (AI) பயன்படுத்துகின்றன. AI-ஐ தானியங்கி கருவிகள் மற்றும் சூப்பர் கணினிகளுடன் இணைத்து, விஞ்ஞானிகள் உண்மையான நேரத்தில் பெரும் தரவுத்தொகுப்புகளை பகுப்பாய்வு செய்து, உடனடியாக மாதிரிகளை கண்டறிந்து, மெதுவான பாரம்பரிய பரிசோதனைகள் இல்லாமல் கூட முடிவுகளை முன்னறிவிக்க முடிகிறது. இந்த திறன் பொருள் அறிவியலிலிருந்து உயிரியல் துறைகளுக்கு மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி வருகிறது.
கீழே AI ஆய்வக தரவு பகுப்பாய்வை வேகப்படுத்தும் முக்கிய வழிகள்:
ஆய்வக பகுப்பாய்வில் நான்கு புரட்சிகர AI பயன்பாடுகள்
தானாக இயக்கும் "சுய இயக்கும்" ஆய்வகங்கள்
AI வழிநடத்தும் ரோபோக்கள் பரிசோதனைகளை தொடர்ச்சியாக நடத்தி, எந்த மாதிரிகளை சோதிக்க வேண்டும் என்பதை தேர்வு செய்து, காலவெளி மற்றும் மீண்டும் அளவீடுகளை குறைக்கின்றன.
உண்மையான நேர தரவு செயலாக்கம்
கருவிகளிலிருந்து நேரடியாக தரவு AI இயக்கும் கணினி அமைப்புகளுக்கு அனுப்பப்படுகின்றது. முடிவுகள் நிமிடங்களில் கிடைக்கும் என்பதால், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிசோதனைகளை உடனடியாக மாற்ற முடிகிறது.
முன்னறிவிப்பு இயந்திரக் கற்றல் மாதிரிகள்
ஒருமுறை பயிற்சி பெற்ற பிறகு, AI மாதிரிகள் கணினி மூலம் பரிசோதனைகளை சிமுலேட் செய்ய முடியும். உதாரணமாக, ஆய்வக தொழில்நுட்பங்கள் வாரங்கள் அல்லது மாதங்கள் எடுக்கும் ஆயிரக்கணக்கான மூலக்கூறு அமைப்புகள் அல்லது ஜீன் வெளிப்பாட்டு சுயவிவரங்களை நிமிடங்களில் உருவாக்க முடியும்.
முழுமையான ஆராய்ச்சி தானியக்கமயமாக்கல்
MIT இன் FutureHouse போன்ற பரந்த AI தளங்கள் இலக்கிய ஆய்வு, தரவு சேகரிப்பு, பரிசோதனை வடிவமைப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு போன்ற முழு பணிகளை கையாள உருவாக்கப்படுகின்றன, முக்கிய ஆராய்ச்சி படிகளை தானியக்கமாக்குகின்றன.

ஆய்வகங்களில் AI இயக்கும் தானியக்கமயமாக்கல்
ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறைந்த மனித இடையீட்டுடன் பரிசோதனைகளை நடத்தும் சுய இயக்கும் ஆய்வகங்களை உருவாக்கி வருகின்றனர். உதாரணமாக, லாரன்ஸ் பெர்க்லி ஆய்வகத்தின் A-Lab AI ஆல்காரிதம்களையும் ரோபோ கைகளையும் இணைத்து, புதிய பொருட்களை பரிசோதிக்க AI பரிந்துரைகள் வழங்கி, ரோபோக்கள் அதனை விரைவாக கலக்கி சோதிக்கின்றன. இந்த "ரோபோ விஞ்ஞானிகள்" சுற்று கைமுறை ஆய்வுகளுக்கு ஒப்பிடுகையில் வேகமாக நம்பகமான சேர்மானங்களை உறுதிப்படுத்துகின்றன.
அதேபோல், MIT இன் FutureHouse திட்டம் இலக்கிய தேடல், பரிசோதனை திட்டமிடல் மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வு போன்ற பணிகளை கையாள AI முகவர்களை உருவாக்கி, விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிப்புகளில் கவனம் செலுத்த உதவுகிறது.
சுய இயக்கும் மைக்ரோஸ்கோப்
அறிவார்ந்த ஸ்கேனிங்
ஒரு குறிப்பிடத்தக்க உதாரணம் அர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தின் சுய இயக்கும் மைக்ரோஸ்கோப். இதில் AI ஆல்காரிதம் சில சீரற்ற புள்ளிகளை ஸ்கேன் செய்து, அடுத்த சுவாரஸ்யமான அம்சங்கள் எங்கே இருக்கலாம் என்று முன்னறிவிக்கிறது.
நேரத்தில் AI கட்டுப்பாடு மனித இடையீட்டை நீக்கி, பரிசோதனையை வேகப்படுத்துகிறது.
— அர்கோன் தேசிய ஆய்வக விஞ்ஞானிகள்
தரவு நிறைந்த பகுதிகளுக்கு மட்டும் கவனம் செலுத்தி, ஒரே மாதிரியான பகுதிகளை தவிர்க்கும் மைக்ரோஸ்கோப் பாரம்பரிய புள்ளி-புள்ளி ஸ்கேனிங்கை விட வேகமாக பயனுள்ள படங்களை சேகரிக்கிறது. இதன் மூலம் அதிக கோரிக்கையுள்ள கருவிகளில் நேரத்தை மிகச் சிறப்பாக பயன்படுத்த முடிகிறது: ஆய்வாளர்கள் ஒரே நேரத்தில் பல உயர் தீர்மான ஸ்கேன்களை நடத்த முடியும், இது கைமுறை முறைகளுக்கு ஒப்பிடுகையில் மிக வேகமானது.

ஆராய்ச்சி நிறுவனங்களில் உண்மையான நேர தரவு செயலாக்கம்
பெரும் ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் தரவை உற்பத்தி செய்யப்படும் போதே AI மூலம் பகுப்பாய்வு செய்கின்றன. பெர்க்லி ஆய்வகத்தில், மைக்ரோஸ்கோப் மற்றும் தொலைநோக்கி கருவிகளிலிருந்து கிடைக்கும் மூல தரவு நேரடியாக சூப்பர் கணினிக்கு அனுப்பப்படுகிறது.
டிஸ்டில்லர் தளம்
இயந்திரக் கற்றல் பணிகள் நிமிடங்களில் தரவை செயலாக்குகின்றன. டிஸ்டில்லர் என்ற புதிய தளம் படங்களை NERSC சூப்பர் கணினிக்கு அனுப்பி, முடிவுகளை உடனடியாக பெறுகிறது; இதனால் விஞ்ஞானிகள் பரிசோதனையை உடனடியாக மேம்படுத்த முடிகிறது.
கடுமையான கருவிகளும் பயனடைகின்றன: BELLA லேசர் அதிவேகத்தில், ஆழ்ந்த கற்றல் மாதிரிகள் லேசர் மற்றும் மின்னணு கதிர்களை தொடர்ந்து சரிசெய்து, கைமுறை அளவீடுகளில் விஞ்ஞானிகள் செலவிடும் நேரத்தை குறைக்கின்றன.
24/7 கண்காணிப்பு
மற்ற தேசிய ஆய்வகங்கள் நேரடி தரநிலை கட்டுப்பாட்டுக்கு AI-ஐ பயன்படுத்துகின்றன. Brookhaven இன் NSLS-II சிங்க்ரோட்ரோன் தற்போது 24/7 கதிர்வீச்சு பரிசோதனைகளை AI முகவர்களால் கண்காணிக்கிறது.
ஒரு மாதிரி நகர்ந்தால் அல்லது தரவு "தவறாக" தோன்றினால், அமைப்பு உடனடியாக அதனை குறிக்கிறது. இத்தகைய தவறுகள் கண்டறிதல் மிகவும் நேரத்தை சேமிக்கிறது—விஞ்ஞானிகள் இழந்த கதிர்வீச்சு நேரத்துக்குப் பிறகு பிரச்சனைகளை கண்டுபிடிப்பதற்கு பதிலாக உடனடியாக சரிசெய்ய முடிகிறது.
துகளியல் இயற்பியல்
செர்ன் லார்ஜ் ஹாட்ரான் கொலிடர் "விரைவு ML" ஆல்காரிதங்களை அதன் டிரிகர் ஹார்ட்வேர்-இல் பயன்படுத்துகிறது: FPGA-களில் உள்ள தனிப்பயன் AI மோதல் சிக்னல்களை உடனடியாக பகுப்பாய்வு செய்து, துகள்களின் சக்திகளை உண்மையான நேரத்தில் கணக்கிடுகிறது மற்றும் பழைய சிக்னல் வடிகட்டிகளை விட சிறந்த செயல்திறன் காட்டுகிறது.
எல்லாவற்றையும் சேகரித்து பின்னர் பகுப்பாய்வு செய்
- தரவு சேகரிப்புக்கு பல மணி நேரம் அல்லது நாட்கள்
- பரிசோதனைகளுக்குப் பிறகு கைமுறை பகுப்பாய்வு
- பிரச்சனைகள் மிகவும் தாமதமாக கண்டறிதல்
- உண்மையான நேர மாற்றங்கள் குறைவு
நேரத்தில் பகுப்பாய்வு செய்
- உடனடி தரவு செயலாக்கம்
- உண்மையான நேர பரிசோதனை மேம்பாடு
- உடனடி பிரச்சனை கண்டறிதல்
- தொடர்ச்சியான மேம்பாடு

விரைவான உள்ளடக்கங்களுக்கு முன்னறிவிப்பு மாதிரிகள்
AI தற்போதைய பரிசோதனைகளை மட்டுமல்ல, மெதுவான ஆய்வக பணிகளை மெய்நிகர் பரிசோதனைகள் மூலம் மாற்றி வருகிறது. உதாரணமாக, MIT வேதியியலாளர்கள் DNA மடிப்பின் இலக்கணத்தை கற்றுக்கொள்ளும் ChromoGen என்ற உருவாக்கும் AI-வை உருவாக்கியுள்ளனர்.
ChromoGen AI
ஜீன் வெளிப்பாட்டு முன்னறிவிப்பு
DNA வரிசையை கொடுத்தால், ChromoGen அதனை "விரைவாக பகுப்பாய்வு" செய்து, ஆயிரக்கணக்கான 3D குரோமாட்டின் அமைப்புகளை நிமிடங்களில் உருவாக்க முடியும். இது பாரம்பரிய ஆய்வக முறைகளுக்கு ஒப்பிடுகையில் மிக வேகமானது: ஒரு Hi-C பரிசோதனை ஒரு செலின் ஜீனோமை வரைபடம் செய்வதில் நாட்கள் அல்லது வாரங்கள் எடுக்கும் போது, ChromoGen ஒரு GPU-வில் 20 நிமிடங்களில் 1,000 முன்னறிவிக்கப்பட்ட அமைப்புகளை உருவாக்கியது.
உயிரியல் துறையில், கொலம்பியா பல்கலைக்கழக குழுக்கள் ஒரு "அடித்தளம் மாதிரியை" ஒரு மில்லியன் செல்களுக்குமேல் பயிற்சி செய்து, ஜீன் செயல்பாட்டை முன்னறிவிக்கின்றனர். அவர்களின் AI எந்த செலின் வகையிலும் எந்த ஜீன்கள் செயல்படுகின்றன என்பதை முன்னறிவித்து, பரந்த அளவிலான ஜீன் வெளிப்பாட்டு பரிசோதனையை சிமுலேட் செய்கிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிட்டபடி, இந்த முன்னறிவிப்பு மாதிரிகள் "வேகமான மற்றும் துல்லியமான" பெரிய அளவிலான கணினி பரிசோதனைகளை இயக்கு, ஆய்வக பணிகளுக்கு வழிகாட்டுகின்றன மற்றும் துணைபுரிகின்றன.
சோதனைகளில், AI புதிய செல்கள் வகைகளுக்கான ஜீன் வெளிப்பாட்டு முன்னறிவிப்புகள் உண்மையான பரிசோதனை அளவீடுகளுடன் மிக நெருக்கமாக பொருந்தியது.

தாக்கம் மற்றும் எதிர்கால பார்வை
பரிசோதனை பணிகளில் AI ஒருங்கிணைப்பு அறிவியலை மாற்றி வருகிறது. தரவு பகுப்பாய்வையும் பரிசோதனைகளின் முடிவெடுப்பையும் தானியக்கமாக்கி, AI முன்பு தடையாக இருந்த செயல்முறையை வேகமான செயலாக்கமாக மாற்றுகிறது.
மெஷின்கள் வழக்கமான பணிகளையும் பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளின் நேரடி பகுப்பாய்வையும் கையாளும் போது, கண்டுபிடிப்பில் கவனம் செலுத்துங்கள்.
— ஆராய்ச்சி விஞ்ஞானிகள்
மற்ற வார்த்தைகளில், விஞ்ஞானிகள் முன்பு விட வேகமாக பரிசோதனைகளை நடத்தி முடிவுகளை எடுக்க முடிகிறது.
AI உடன் பரிசோதனைகளை தானியக்கமாக்கல் அறிவியல் முன்னேற்றத்தை மிக வேகப்படுத்தும்.
— அர்கோன் தேசிய ஆய்வக இயற்பியலாளர்கள்
தற்போதைய நிலை
தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆய்வகங்களில் AI இயக்கும் கருவிகள்
அடுத்த காலம்
மேலும் சுய இயக்கும் கருவிகள்
தொடர்ந்த காலம்
பரவலான AI பகுப்பாய்வு ஏற்றுமதி
எதிர்காலத்தில், AI பங்கு அதிகரிக்கும்: மேலும் ஆய்வகங்கள் சுய இயக்கும் கருவிகளை பயன்படுத்தி, மேலும் துறைகள் விரைவான AI பகுப்பாய்வு மற்றும் முன்னறிவிப்பில் நம்பிக்கை வைக்கும்.

இதன் பொருள், கருதுகோள், பரிசோதனை மற்றும் முடிவு சுழற்சி ஆண்டுகளிலிருந்து மாதங்கள் அல்லது நாட்களுக்கு குறையும்.