پیش از پرسش به این سوال نیم نگاهی به قرن گذشته میاندازیم؛ قرنی که در نیمه های آن داستانهای تخیلی، مردم را با واژه ای به اسم ربات هوشمند آشنا کرد. از جادوگر شهر اوز گرفته تا مترو پلیس توماس الساسر همگی انسان را به قعر دنیای جدیدی میبردند که ممکن بود حتی فراتر از رویاهایش باشند. تئوری هوش مصنوعی در سال 1950 و بعدتر از آن با این سال مهم مطرح شد. اگر انسانها از دادههای موجود و نعمت عقل و خرد خود در تصمیمگیریها و حل مشکلات استفاده میکنند؛ چرا رباتها نتوانند؟ این پرسش بنیاد اصلی مقالۀ آلن تورینگ بریتانیایی بود. او امکان و صحت ریاضیِ هوش مصنوعی را بررسی کرد و در همان سال در مقالۀ خود به نام «ماشینهای محاسباتی و هوش» دربارۀ نحوۀ ساخت و آزمایشات بحث کرد.
البته صحبت کردن آسان است. به قول معروف از حرف تا عمل فاصله بسیار است و همین باعث شد که تئوری تورینگ در حد تئوری بماند. در آن زمان یعنی حدوداً سال 1949، کامپیوترها از یک فاکتور اساسی برای هوشمند بودن بی بهره بودند. آنها فقط میتوانستند دستورات را اجرا کنند اما نمیتوانستند آنها را ذخیره کنند! به عبارتی دیگر، فقط میشد به آنها گفت که چه کار کنند اما در نهایت آنچه را که انجام داده بودند به یاد نمیآوردند. دومین فاکتور مهم بعدی هزینههای سرسامآور بود. در آن سالها هزینۀ اجارۀ کامپیوترها تا دویست هزار دلار در ماه میرسید و پرداخت این مبلغ فقط در توان موسسات و دانشگاههای معتبر و یا شرکتهای بزرگ در حوزۀ فناوری بود. همین هم متقاعد کردن سرمایه گذاران را برای چیزی که بیشتر شبیه به رویا بود سخت میکرد. البته جذب و علاقهمند کردن افراد با سابقه را نیز نباید نادیده گرفت.
اولین گامها در تحقق این رویا با یک کنفرانس جنجالی شروع شد. آلن نیول، کلیف شاو و هربرت سایمون سه نفری بودند که راه را برای دیگران گشودند. پنج سال بعد از ماجرای بالا یعنی در سال 1956، پروژۀ پژوهشی تحقیقاتی تابستانیِ دارتموث به میزبانی جان مک کارتی و ماروین مینسکی برگزار شد. محققان برتر از سراسر جهان به این دورهمی علمی دعوت شدند و با اینکه در مورد مسائل پیرامون هوش مصنوعی به توافق نرسیدند اما همگی متفقالقول عقیده داشتند که هوش مصنوعی رویا نیست و میتوان به آن دست یافت.
و بالاخره در سال 1957 تا 1974، رویای دیروز به حقیقت امروز تبدیل شد و هوش مصنوعی شکوفا شد. رایانهها توانستند به رایانههایی سریعتر، ارزانتر و هوشمندتر از قبل تبدیل شوند و در دسترس عموم مردم قرار بگیرند. دولت و شرکتهای تحقیقاتی پیشرفته که حاضر به ریسک نبودند اینبار تمام هزینهها و حمایتها را به عهده گرفتند. خوشبینی زیاد بود و توقعات حتی از آن هم بالاتر!
پیش از آنکه سرتان با این تاریخچه به درد آید؛ بحث را کمی جزئی تر و ریزتر کنیم تا بفهمیم هوش مصنوعی دقیقاً چیست و چه کاربردی دارد.
به طور کلی تعریف هوش مصنوعی چنین است: توانایی یک رایانه یا ربات کنترل شده برای انجام فعالیتهایی که پیشتر به دست انسان هوشمند صورت میگرفت. معمولاً تعریف انسانها از هوش مصنوعی با یکدیگر متفاوت است. یک فرد عامی آن را صرفاً مربوط به رباتها میداند و با تفکر سطحی نتیجه میگیرد که هوش مصنوعی میتواند به تنهایی عمل یا فکر کند اما پژوهشگران این عرصه پاسخ دیگری دارند. آنها هوش مصنوعی را مجموعهای از فرآیند‌های متناهی بدون نیاز به دستوری واضح و روشن تعریف میکنند. به زبان دیگر، شبیهسازی هوش طبیعی در ماشینها برای یادگیری از طریق تجربه و انجام وظایف انسان، هوش مصنوعی نام دارد.
کاربرد هوش مصنوعی ابعادی بسیار گسترده دارد. چراکه ابعاد توانایی انسان بسیار وسیع است. پس در هر زمینهای که انسان فعالیت کند، هوش مصنوعی میتواند یا خواهد توانست جایگزین شود. از حسابداری و حسابرسی مالی تا علوم پزشکی و دارویی، از بورس و حوزههای کامپیوتری تا محیط زیست و کشاورزی و حتی مرزهای کهکشانی هوش مصنوعی کاربرد دارد. از آنجا که حیطۀ فعالیت موسسه سارای بیشتر در زمینۀ عاوم پایه و داروسازی است، کمی هم بشنویم از کاربرد هوش مصنوعی در علم شیمی.
به تازگی هوش مصنوعی یکی از پر طرفدارترین گرایشها در گرایشهای شیمی است. به طوری که پیوند به وجود آمده بین این دو ناگسستنی به نظر میرسد! با وجودی که هوش مصنوعی در صنعت دارویی-بهداشتی بیشتر بر کشف و توسعه فرمولاسیونهایی دارویی متمرکز است اما این کاربرد تنها به این زمینه معطوف نمیشود و هوش مصنوعی در همهچیز حتی شناسایی ویژگیهای مولکولی سودمند و پرکاربرد است.
هوش مصنوعی با بررسی ویژگیهای مولکولهای ثبت شده در پایگاههای اطلاعاتی داده، به شناسایی ترکیبهای امیدوارکننده و مثبت که ممکن است به عنوان دارو استفاده شوند کمک میکند. محققان دانشگاه تورنتو و هنگ کنگ سپتامبر سال 2021 اعلام کردند که الگوریتمهای هوش مصنوعی توانسته حدود 30000 ترکیب مولکولی ناشناخته را کشف و از آن تعداد، 6 ترکیب نویدبخش را اعلام کند.
در ادامۀ مقاله دیگر کاربردهای هوش مصنوعی در شیمی را بازگو میکنیم:
1 – تشخیص خواص مولکولی: اولین و مهمترین کاربرد هوش مصنوعی در شیمی، تشخیص خواص مولکولی است. دانشمندان پیش از این فرآیند تشخیص خواص شیمیایی مولکولها را به صورت دستی انجام میدادند زیرا شناسایی خواص یک مولکول یک فرآیند طولانی است اما با این حال، هوش مصنوعی این روش را تسهیل کرد و دانشمندان را قادر ساخت، خواص مولکولی را بدون مشکلات و خطاهای پیشین شناسایی کنند.
2 – طراحی مولکولها: طراحی مولکولها کمک کرد دانشمندان دادههای قدیمی و سنتز پیوندهای شیمیایی را جمعآوری کنند. با ترکیب الگوریتمهای هوش مصنوعی، محققان در کشف مولکول‌هایی پیش قدم شدند که به قطع به آنها کمک میکنند تا اکتشافاتی انقلابی در سنتز شیمیایی هوش مصنوعی انجام دهند.
3 – کشف دارو: یکی از مهمترین کاربردهای هوش مصنوعی در شیمی، فرآیند کشف دارو است. با ظهور بیماری های جدید دانشمندان سخت در تلاشاند تا مولکولهای جدیدی برای درمان بیماری های کشنده فرموله و کشف کنند. هوش مصنوعی این راه را هموارتر کرده است.
4 - واکنش رتروسنتز: واکنش رتروسنتز فرآیندی است که در آن مولکولها به منظور تعیین بلوک‌های سازنده‌شان شکسته می‌شوند. درست مثل تشخیص خواص مولکولها این واکنش نیز به صورت دستی انجام میشد اما با ظهور هوش مصنوعی این فرآیند کسل کننده و طولانی به آسانی و بدون دردسر و صد البته دقیقتر انجام میگیرد.
5 - تجزیه و تحلیل پیش بینی: و در نهایت هوش مصنوعی به شیمیدانان کمک میکند تا با دادههای قدیمی و دادههای فعلی به تحلیل و تجزیۀ برنامههای آینده بپردازند.
در آخر دوباره متذکر میشویم که ابعاد کاربرد هوش مصنوعی بسیار وسیع است و روز به روز جدیدتر و بهینهتر میشود. در این مقاله ما فقط توانستیم بخش کوچکی از این حوزۀ بزرگ را خلاصهوار بازگو کنیم وگرنه اقیانوس علم را پایانی نیست.
منابع:
5 AI Applications in Chemistry\ Soumyaa Rawat\May 24, 2021.
The history of Artificial Intelligence\ Rockwell Anyoha\August 28, 2017.
What is Artificial Intelligence? How does AL work, Types, Trends and Future of it?\Great Learning Team\Jan 19, 2022.
نویسنده: س.محمدپور
دیدگاه خود را بنویسید