ИИ поможет геологам исследовать Землю, Марс и не только

Новый инструмент назвали IDEA, что расшифровывается как Intelligent Data Exploring Assistant или «Интеллектуальный помощник для исследования данных». Эта система работает как умный ассистент для ученых. Она объединяет возможности больших языковых моделей, похожих на ту, что используется в ChatGPT, с доступом к научным данным, специальными инструкциями и вычислительными ресурсами. Исследователь может просто написать вопрос на обычном языке, а IDEA найдет нужную информацию, проведет анализ, построит графики и даже проверит собственные результаты.

Как объяснил Мэтью Видлански, ведущий автор исследования и заместитель директора Центра по изучению уровня моря Гавайского университета, главная цель проекта — сделать научные данные доступнее для людей, которые пытаются их понять. По его словам, они создали прототип помощника, который за считаные минуты выдает готовый программный код, понятные объяснения и даже графики, которые можно сразу вставлять в научные публикации. Результаты работы представили в журнале Journal of Geophysical Research:Machine Learning and Computation.

Чтобы показать возможности своей системы, Видлански и Неманья Комар, соавтор исследования и главный разработчик, создали на базе IDEA прототип под названием SEA, или Station Explorer Assistant. Этот инструмент демонстрирует, как можно применять технологию для анализа данных о глобальном уровне моря. С его помощью исследователи и студенты могут изучать изменения на побережьях, просто общаясь с программой. Видлански отмечает, что пользователям SEA не нужно писать ни одной строчки кода, чтобы проанализировать данные с мареографов, отследить повышение уровня моря или оценить частоту наводнений.

Что особенно интересно в этой разработке, так это ее гибкость. Как добавил Неманья Комар, фреймворк IDEA легко адаптируется для исследования совершенно новых наборов данных.

Эта универсальность заложена в саму основу IDEA. Проект является открытым, то есть любой желающий может использовать его код для своих задач, будь то сельское хозяйство или планетология.

Чтобы создать инструмент SEA, разработчики соединили большую языковую модель от компании OpenAI с архивом данных Центра по изучению уровня моря Гавайского университета. Затем они предоставили модели подробные инструкции, своего рода виртуальное руководство пользователя по анализу данных с мареографов. Это специальные приборы, которые измеряют колебания уровня моря. Когда пользователь задает вопрос, модель генерирует необходимый программный код, который затем выполняется в безопасной вычислительной среде университета. Такая схема позволяет помощнику анализировать наблюдения за уровнем прибрежных вод, оценивать тенденции и описывать результаты без какого-либо программирования со стороны человека.

Несмотря на впечатляющие возможности, исследователи предупреждают, что полностью доверять сгенерированным результатам пока нельзя. Мэтью Видлански отмечает, что SEA и другие приложения на базе IDEA могут совершать ошибки, например, неверно рассчитать какой-либо тренд. Именно поэтому контроль со стороны человека остается ключевым элементом. Ученые подчеркивают, что создают инструменты для помощи специалистам, а не для их замены. Это скорее умный и быстрый стажер, работа которого требует проверки опытным наставником.

Прототип SEA уже доступен онлайн для ученых и студентов, которые хотят его протестировать. Разработчиков приглашают ознакомиться с фреймворком IDEA на платформе GitHub и поэкспериментировать с его адаптацией для собственных данных или других языковых моделей. Команда приветствует обратную связь и готова к сотрудничеству, чтобы улучшить IDEA и расширить область его применения в науке. В будущем исследователи планируют добавить в систему автоматические проверки для уменьшения ошибок, поддержку дополнительных источников данных и новую функцию, которая поможет пользователям создавать собственных ассистентов для других научных задач.

Ранее ученые создали ИИ для расшифровки наблюдений за Солнцем.

Фото Morgan McHugh