هل الضجيج مبرر؟ لماذا كل الأنظار تتجه إلى الذكاء الاصطناعي

جائزة نوبل في الذكاء الاصطناعي

قائمة الفائزين بجائزة نوبل لعام 2024 جذبت الكثير من الانتباه إلى الذكاء الاصطناعي. أولاً، كان ذلك مع جائزة نوبل في الفيزياء، التي كرمت النظرية المستوحاة من الفيزياء الأساسية والنموذج الأولي المبكر لبناء الشبكات العصبية، الأساس لمعظم تقنيات الذكاء الاصطناعي اليوم. ناقشنا بالتفصيل كيف عملت هذه الشبكات العصبية المبكرة في “الاستثمار في إنجازات جائزة نوبل—الشبكات العصبية الاصطناعية، أساس الذكاء الاصطناعي”.

جائزة نوبل أخرى، هذه المرة في الكيمياء، ستُمنح لأبحاث تركز على الحوسبة. وبشكل أكثر دقة، قُسِّمت نصفها إلى ديفيد بيكر “لتصميم البروتينات بالحوسبة”، والنصف الآخر مشتركًا إلى الباحثين الرئيسيين في AlphaFold من جوجل، ديميس هاسابيس وجون م. جومبر، “لتنبؤ بنية البروتين”.

لذا، ليس من المبالغة القول إن عام 2024 كان عام جائزة نوبل للذكاء الاصطناعي، حيث حصل مشروعان من أصل ثلاثة من جوائز نوبل في “العلوم الصعبة” (الفيزياء، الكيمياء، الطب/الأحياء) على مشاريع متعلقة بالذكاء الاصطناعي.

هذا كان بطبيعة الحال محل إشادة من قبل الباحثين في المجال والأشخاص المتحمسين لمستقبل البحث المدفوع بالذكاء الاصطناعي. لكنه أيضًا أثار بعض التساؤلات بين العلماء، خاصة الفيزيائيين، الذين يرون الحوسبة والذكاء الاصطناعي ليس “فيزياء حقيقية”.

ما الذي يجب أن تكافئه جوائز نوبل؟

هذا جزء من نقاش أوسع وأقدم حول ما يشكل علمًا “نقيًا” يستحق جائزة نوبل. سيقول البعض إن التقدم النظري فقط والإنجازات الفكرية الحقيقية هي التي تستحق أرقى جائزة دولية في العلوم.

أنا بلا كلام. أحب التعلم الآلي والشبكات العصبية الاصطناعية بقدر أي شخص آخر، لكن من الصعب أن أرى أن هذا اكتشاف في الفيزياء. أعتقد أن نوبل أصابته ضجة الذكاء الاصطناعي.

جوناثان بريتشارد – عالم فلك في كلية إمبيريال في لندن

سيقول آخرون إن العلوم يجب أن تُكافأ أيضًا لتأثيرها على العالم الحقيقي، خاصة عندما يتعلق الأمر بجائزة نوبل، التي أسسها السيد ألفريد نوبل لتمنح جائزة “لمن قدموا خلال العام السابق أعظم فائدة للبشرية” في الفيزياء، الكيمياء، الفسيولوجيا أو الطب، الأدب، والسلام.

في هذا السياق، يمكن القول إن الشبكات العصبية قد ساهمت بالفعل بشكل كبير في فائدة البشرية، ومن المرجح أن تستمر في ذلك بشكل أكبر في المستقبل، وبالتالي فهي تستحق جائزة نوبل لهذا العام.

هل الحوسبة هي فيزياء؟

فيما يتعلق بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2024 تحديدًا، فإن الطريقة التي تم تطويرها لإنشاء الشبكات العصبية كانت متجذرة بعمق في الفيزياء. وبشكل أكثر تحديدًا، استندت بشكل كبير إلى الفيزياء الإحصائية، وهو مجال يصف الأشياء التي تحتوي على العديد من العناصر مثل الغازات أو السوائل.

كما استلهمت من الملاحظة أن الخصائص الجماعية في العديد من الأنظمة الفيزيائية تكون قوية أمام تغييرات تفاصيل النموذج. وعلى وجه الخصوص، تستمد المواد المغناطيسية خصائصها الخاصة بفضل دورانها الذري – وهو خاصية تجعل كل ذرة مغناطيسًا صغيرًا.

بشكل عام، النماذج التي كُافئتها جائزة نوبل، آلة بولتزمان التي اخترعها هينتون وشبكة هوفيلد، “كلاهما نماذج تعتمد على الطاقة” ولا تختلف كثيرًا عن الوصف الرياضي المستخدم لفهم فيزياء المواد في الواقع.

مع ذلك، شعر بعض الفيزيائيين “الحقيقيين” ببعض الإحباط من فكرة أن الحوسبة تستحوذ على الأضواء من الفيزياء، ربما يتحدثون أكثر عن قلة الاحترام والاهتمام الذي يمنحه المجتمع لهذا المجال أكثر من جائزة نوبل لهذا العام نفسها.

إنها تقع ضمن مجال علوم الحاسوب. جائزة نوبل السنوية هي فرصة نادرة للفيزياء — وللفيزيائيين معها — لتسلق الأضواء.

إنه اليوم الذي يتذكر فيه الأصدقاء والعائلة أنهم يعرفون فيزيائيًا وربما يذهبون ويسألونهم ما الذي تدور حوله جائزة نوبل الأخيرة. لكن ليس هذا العام.

سابين هوسنفلدر – فيزيائية في مركز ميونخ للفلسفة الرياضية في ألمانيا

الفيزياء تعود إلى الذكاء الاصطناعي

تأخذ مكافأة جائزة نوبل أيضًا في الاعتبار التطور المتزايد في الحوسبة للعودة إلى الأساليب القائمة على الفيزياء لتحسين التعلم الآلي، والشبكات العصبية، والذكاء الاصطناعي.

نحتاج إلى طريقة التفكير التي نمتلكها في الفيزياء لدراسة التعلم الآلي.

لينكا زديبروفا – فيزيائية إحصائية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان.

كان العمل المبكر على الشبكات العصبية متعدد التخصصات حقًا، حيث استلهم أيضًا من أحدث التقدم في فهمنا لكيفية عمل الخلايا العصبية البيولوجية، وجمع بين الرياضيات، الفيزياء، علوم الحاسوب، وعلم الأعصاب.

أعتقد أن جائزة نوبل في الفيزياء يجب أن تستمر في الانتشار إلى مزيد من مناطق معرفة الفيزياء. الفيزياء تصبح أوسع وأوسع، وتحتوي على العديد من مجالات المعرفة التي لم تكن موجودة في الماضي، أو لم تكن جزءًا من الفيزياء.

جورجيو باريسي – فيزيائي في جامعة سابينزا في روما، الذي شارك في جائزة نوبل للفيزياء 2021.

لذا، رغم أنه قد يكون مفاجئًا قليلًا، ولإحباط أكثر الفيزيائيين نقاءً، فإن نسب جائزة نوبل إلى جون هوفيلد وجيفري هينتون ليس بعيدًا عن الفيزياء و”العلوم الصعبة” كما قد يبدو للوهلة الأولى.

هل يزيد الإهانة على الجرح؟

ربما كان رد فعل بعض أعضاء المجتمع العلمي أكثر اعتدالًا إذا لم تكن جائزة نوبل في الكيمياء مركزة على الحوسبة أيضًا.

هنا، يتركز النقاش أكثر على المساهمة الحقيقية للذكاء الاصطناعي في المجال، مع إعطاء بعض الفضل لانتقاد “أعتقد أن نوبل أصابته ضجة الذكاء الاصطناعي”.

ذلك لأن الشبكات العصبية مثل AlphaFold، التي تتنبأ بالتكوين ثلاثي الأبعاد للبروتين، بُنيت على قاعدة ضخمة من البيانات التي تم جمعها على مدى عقود من التجارب العملية. وهذا يشمل بشكل خاص بنك بيانات البروتينات، وهو مستودع متاح بحرية يضم أكثر من 200,000 بنية بروتينية.

تم تحديد هذه البنى تجريبيًا بواسطة آلاف الباحثين البشر على مدى عقود، باستخدام أساليب متقدمة (غالبًا ما تكون اكتشافات حائزة على جائزة نوبل) مثل حيود الأشعة السينية، الميكروسكوب الإلكتروني المجمد، وغيرها.

لا أعتقد أن AlphaFold يتضمن أي تغيير جذري في العلم الأساسي الذي لم يكن موجودًا بالفعل.

إنه فقط الطريقة التي تم تجميعها وتصميمها بطريقة سلسة سمحت لـ AlphaFold بالوصول إلى تلك القمم.

ديفيد جونز – عالم معلوماتية حيوية في كلية جامعة لندن، الذي تعاون مع DeepMind في النسخة الأولى من AlphaFold

ما مدى تأثير AlphaFold؟

قد يُنظر إلى انتقاد AlphaFold بأنه “يبني فقط على أبحاث سابقة” على أنه غير دقيق قليلًا. فبعد كل شيء، من الشائع جدًا أن يُبنى اكتشاف حائز على جائزة نوبل على 3-4 اكتشافات سابقة حائزة على جائزة نوبل.

الأهم من ذلك، من الضروري تحديد ما إذا كان AlphaFold اختراقًا حقيقيًا، يجعل ما كان مستحيلًا سابقًا يصبح قابلًا للتحقيق فجأة.

ناقشنا سابقًا ورقة علمية تحقق ما إذا كان AlphaFold يمكنه اكتشاف جزيئات وأدوية جديدة، بدلاً من مجرد تحسين البيانات المعروفة بالفعل.

ويبدو أن الأمر كذلك:

حدد الباحثون أن نسبة المركبات التي غيرت نشاط البروتين لكل من النماذج كانت حوالي 50٪ و20٪ لمستقبل sigma-2 ومستقبل 5-HT2A على التوالي. النتيجة التي تتجاوز 5٪ هي استثنائية.

نظرًا لأن اكتشاف الأدوية يشبه إلى حد كبير محاولة العثور يدويًا على إبرة في كومة قش، فإن معدل نجاح بنسبة 50٪ في “تخمين” مكان الإبرة من المحاولة الأولى هو بالفعل استثنائي.

لذا هنا أيضًا، قد لا تتوافق جائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام مع مفهوم “العلم النقي” والتقدم في الفهم الأساسي. لكنها تبدو متوافقة جيدًا مع هدف جائزة نوبل: “منح جائزة لأولئك الذين قدموا خلال العام السابق أعظم فائدة للبشرية”.

إنهاء الجدل

يمكننا أن نتفق على أنه مع تحول الذكاء الاصطناعي إلى أداة رئيسية في معظم التخصصات العلمية، لا ينبغي أن نرى كل جائزة نوبل تُمنح في الغالب للذكاء الاصطناعي في المستقبل. وبالمثل، لا نكافئ بانتظام الحوسبة “الأساسية” (أو، في هذه الحالة، الكيمياء أو علم المعادن) لأن الباحثين يستخدمون الحواسيب (والمواد الكيميائية والمعادن) يوميًا.

ومع ذلك، يبدو أن رد الفعل ضد نسب جائزة نوبل لهذا العام كان مبالغًا فيه قليلًا، ربما يوضح إحباط العلماء من رؤية كل هذا الاهتمام الإعلامي يتركز على الذكاء الاصطناعي فقط رغم التقدم العلمي المثير للإعجاب في معظم المجالات.

ما الذي يمكن للذكاء الاصطناعي فعله حقًا؟

في أي حال، من المرجح أن يكون الذكاء الاصطناعي تقنية تحولية حقيقية، ومعلمًا حقيقيًا في تاريخ البشرية بطريقة مشابهة للتقنيات السابقة مثل المحرك البخاري، التلغراف، محرك الاحتراق الداخلي، أو أول الحواسيب.

إليك قائمة قصيرة بالتطبيقات المحتملة للذكاء الاصطناعي:

• اكتشاف الأدوية وتحليل البيانات البيولوجية.
• التشخيص والعلاج الطبي الآلي، بما في ذلك الجراحة.
• الروبوتات، من الخدم المنزليين إلى الإنتاج الآلي.
• السيارات ذاتية القيادة واللوجستيات.
• التعلم المخصص ونشر المعرفة.
• يتم اكتشاف مواد جديدة في الطاقة، علوم المواد، تكنولوجيا النانو، وغيرها.
• طرق حوسبة جديدة، بما في ذلك الفوتونيات، الحوسبة الكمومية، وغيرها.
• استكشاف الفضاء، من المستعمرات الآلية خارج الأرض إلى استخراج المعادن من الكويكبات.

في هذا السياق، فإن “الضجيج” حول الذكاء الاصطناعي مبرر تمامًا.

ولكن كما هو الحال مع معظم التقنيات الجديدة المهمة، قد يستغرق تحويل الابتكار الأولي إلى حالات استخدام عمليةً أطول قليلاً مما كان مأمولًا، على سبيل المثال، الحواسيب في السبعينيات، قبل عقود من ثورة الإنترنت وحتى قبل الذكاء الاصطناعي، بينما من المحتمل أيضًا أن يكون لها تأثير أكبر بكثير مما كان يتوقعه أي شخص.