Cette IA pourrait prédire 10 ans de priorités scientifiques - si nous la laissons faire

Mme Tech

Tous les 10 ans, Les astronomes américains doivent prendre des décisions difficiles. Décrites dans un plan appelé le Enquête Décennale sur l'Astronomie et l'Astrophysique , un ensemble d'études produites par les Académies nationales des sciences, de l'ingénierie et de la médecine, ces décisions déterminent les priorités scientifiques de la prochaine décennie pour le domaine.

Le Decadal Survey a ouvert la voie à de grands sauts dans l'exploration spatiale depuis le début des années 1960. Le septième rapport, appelé Astro2020, est attendu à la fin de ce mois. Les communautés scientifiques, les institutions de financement et même le Congrès se réfèrent à ces rapports pour décider où investir du temps et de l'argent.

Des rapports précédents ont annoncé des projets majeurs, notamment la construction et le lancement de grands télescopes spatiaux et l'étude de phénomènes extrêmes comme les supernovas et les trous noirs. Le dernier rapport, surnommé Astro2010 , même plongé dans la nature de l'énergie noire.

L'Enquête décennale étant une étude consensuelle, les chercheurs qui souhaitent que leur projet soit considéré doivent soumettre leurs propositions plus d'un an à l'avance. Toutes les propositions sont étudiées, et toutes (au nombre de plus de 500 cette fois) sont à la disposition du Publique .

Cette année, les sujets abordés vont de l'exploration des lunes de Jupiter à l'élaboration de stratégies de défense planétaire contre des événements uniques en 1 000 ans comme le survol d'un gros astéroïde nommé Apophis. Pendant ce temps, certains chercheurs veulent examiner de plus près notre propre point bleu pâle .

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Le comité d'enquête, qui reçoit les commentaires d'une multitude de petits panels, prend en compte une quantité gargantuesque d'informations pour créer des stratégies de recherche. Bien que les académies ne publieront pas la recommandation finale du comité à la NASA avant quelques semaines, les scientifiques ont hâte de savoir laquelle de leurs questions sera retenue et laquelle sera laissée de côté.

L'enquête décennale aide vraiment la NASA à décider comment elle va diriger l'avenir de la découverte humaine dans l'espace, il est donc très important qu'elle soit bien informée, dit Brant Robertson , professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'UC Santa Cruz.

Une équipe de chercheurs veut utiliser l'intelligence artificielle pour faciliter ce processus. Leur proposition n'est pas pour une mission spécifique ou une ligne de questionnement; ils disent plutôt que leur IA peut aider les scientifiques à prendre des décisions difficiles sur les autres propositions à prioriser.

L'idée est qu'en formant une IA à repérer les domaines de recherche en croissance ou en déclin rapide, l'outil pourrait permettre aux comités d'enquête et aux panels de décider plus facilement ce qui devrait figurer sur la liste.

Ce que nous voulions, c'était avoir un système qui ferait une grande partie du travail que fait l'enquête décennale et laisser les scientifiques travaillant sur l'enquête décennale faire ce qu'ils feront le mieux, dit Harley Thronson , scientifique principal à la retraite du Goddard Space Flight Center de la NASA et auteur principal de la proposition .

Bien que les membres de chaque comité soient choisis pour leur expertise dans leurs domaines respectifs, il est impossible pour chaque membre de saisir la nuance de chaque thème scientifique. Le nombre de publications en astrophysique augmente de 5% chaque année, selon les auteurs. C'est beaucoup à traiter pour quiconque.

C'est là qu'intervient l'IA de Thronson.

Il a fallu un peu plus d'un an pour le construire, mais finalement, l'équipe de Thronson a pu l'entraîner sur plus de 400 000 recherches publiées au cours de la décennie précédant l'enquête Astro2010. Ils ont également pu apprendre à l'IA à passer au crible des milliers de résumés pour identifier les zones à faible et à fort impact à partir de phrases thématiques de deux ou trois mots comme le système planétaire ou la planète extrasolaire.

Selon le livre blanc des chercheurs, l'IA a réussi à rétropoler six thèmes de recherche populaires des 10 dernières années, y compris une ascension fulgurante de la recherche sur les exoplanètes et de l'observation des galaxies.

L'un des aspects les plus difficiles de l'intelligence artificielle est qu'elle peut parfois prédire, proposer ou analyser des choses complètement surprenantes pour les humains, explique Thronson. Et nous avons beaucoup vu cela.

Thronson et ses collaborateurs pensent que le comité de pilotage devrait utiliser leur IA pour aider à examiner et à résumer les vastes quantités de texte que le panel doit parcourir, laissant les experts humains prendre la décision finale.

Leur recherche n'est pas la première à essayer d'utiliser l'IA pour analyser et façonner la littérature scientifique. D'autres IA ont déjà été utilisées pour aider les scientifiques à évaluer par les pairs travail de leurs collègues.

Mais pouvait-on lui confier une tâche aussi importante et influente que l'Enquête décennale ?

Robertson de l'UC Santa Cruz convient que l'énorme quantité de recherches en astronomie devrait être cataloguée d'une manière ou d'une autre. Mais il dit que même si l'idée d'utiliser l'IA pour aider à l'enquête décennale est intéressante, il est trop tôt pour dire si c'est quelque chose sur lequel les scientifiques devraient s'appuyer.

Je pense qu'il y a des mises en garde importantes sur la façon dont nous tirons parti de l'apprentissage automatique, déclare Robertson. L'un des plus gros problèmes de toute IA est de savoir dans quelle mesure les humains comprennent l'algorithme et ses résultats. Dans ce cas, l'équipe pourrait-elle dire Pourquoi son IA avait fait le choix entre deux sujets distincts mais similaires ?

Et les humains auraient-ils pu arriver à la même conclusion ?

En tant que scientifiques, nous développons une réputation quant à savoir si notre travail est exact ou correct. Et donc je pense qu'il est raisonnable que les gens appliquent ces mêmes types de critères pour les résultats de ces algorithmes d'apprentissage automatique sophistiqués, dit Robertson.

Thronson et son équipe n'ont pas tenté de prédire les résultats de l'enquête de cette année. Au lieu de cela, ils se concentrent sur la détermination des prochains grands domaines de l'astronomie.

Les outils automatisés ne seront probablement toujours pas utilisés dans les enquêtes décennales avant quelques années. Mais si le comité d'enquête décide d'intégrer l'IA dans son processus, cela représentera une nouvelle façon pour les scientifiques de parvenir à un accord sur leurs propres objectifs.

Pour l'instant, Thronson, Robertson et des milliers d'autres astronomes n'auront qu'à attendre pour voir ce qui va suivre, à l'ancienne.

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