來(lái)源： 集智小仙女 集智俱樂(lè)部
導(dǎo)語(yǔ)
如果說(shuō)大數(shù)據(jù)是釘子，那么我們必須能夠與其相匹配的錘子。近年來(lái)，越來(lái)越多的領(lǐng)域已經(jīng)積累了過(guò)多的大數(shù)據(jù)，這使得研究人員們迷失在了數(shù)據(jù)海洋中，失去了洞察與分析的能力。但是，計(jì)算能力的提升可以重新挖掘出數(shù)據(jù)中的金子。在這場(chǎng)革命中，科研人員們正在釋放人工智能（AI）的能力。與通常的AI不同，“深度學(xué)習(xí)”可以在無(wú)需人類(lèi)專(zhuān)家編程的完成任務(wù)，它們可以通過(guò)自己的學(xué)習(xí)而從海量中挖掘信息，直到它們找到了數(shù)據(jù)中的模式?？梢哉f(shuō)，AI就是那個(gè)錘子。
本周，Science雜志推出了AI的專(zhuān)刊，向我們介紹人工智能在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用。我們搜集了本期特刊的所有文章，并寫(xiě)了這篇導(dǎo)讀。
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AI：人類(lèi)與社會(huì)
阿西莫夫在他的著名小說(shuō)《基地》系列中提出了著名的機(jī)器人三定律，以約束不斷增長(zhǎng)的人工智能機(jī)器人。今天，類(lèi)似于科幻小說(shuō)描述的情節(jié)已經(jīng)來(lái)到了我們的身邊，我們已經(jīng)被人工智能所包圍。因此，思考人類(lèi)如何與人工智能相處才是我們當(dāng)今社會(huì)最重要的問(wèn)題。如果沒(méi)有好的引導(dǎo)，人工智能技術(shù)將會(huì)被部分別有用心的人所利用，從而將人類(lèi)引向危險(xiǎn)的邊緣。
AI, people, and society
Eric Horvitz
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AI早期的落地：捕獲新的粒子
實(shí)際上，物理學(xué)家們?cè)缭?980年代就開(kāi)始利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)捕獲新的粒子。我們知道，科學(xué)家們通過(guò)撞擊物質(zhì)粒子來(lái)研究它們，并從撞擊輻射出來(lái)的射線中檢測(cè)新粒子的誕生。在粒子探測(cè)器中，不同的粒子具備不同的波形，機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)捕獲這些波形而發(fā)現(xiàn)新的粒子。著名的希格斯粒子就是采用這樣的方法捕獲的。
AI in Action: AI's early proving ground: the hunt for new particles
Adrian Cho
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AI偵探：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)了科學(xué)，科學(xué)家們開(kāi)始反過(guò)來(lái)探測(cè)這些網(wǎng)絡(luò)
隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)越來(lái)越多地應(yīng)用到了科學(xué)之中，可解釋性就成為了一個(gè)異常重要的問(wèn)題，恐怕科學(xué)家們很難相信一個(gè)不可解釋的黑箱模型。于是，一批人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)家們開(kāi)始反過(guò)來(lái)探測(cè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身。它們開(kāi)發(fā)了一系列的工具來(lái)探測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
The AI detectives
Paul Voosen
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算法如何分析大眾的情緒
隨著Facebook、Tweeter、微信等社交媒體的發(fā)展，我們積累了大量的人類(lèi)行為數(shù)據(jù)。AI研究者們正將人工智能算法應(yīng)用于這些數(shù)據(jù)，以揭示出整個(gè)人類(lèi)群體所具備的情緒。例如，最近的一個(gè)研究通過(guò)Facebook上面的29000條信息學(xué)習(xí)到了自然語(yǔ)言之中的情緒，從而根據(jù)用戶(hù)的更新就可以推知他最近心情如何。另一個(gè)研究則利用1億多條推文數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)縣級(jí)別的心臟病發(fā)病率。
AI in Action: How algorithms can analyze the mood of the masses
Matthew Hutson
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組合基因，發(fā)現(xiàn)自閉癥的根源
自閉癥是困惑醫(yī)學(xué)的一大難題，盡管人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些基因與自閉癥有關(guān)，但顯然還有其他的因素也會(huì)影響其發(fā)病率。于是，科學(xué)家們利用人工智能工具找到了更多的與已知自閉癥影響基因相似的其它基因，從而大大提高了自閉癥的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。
AI in Action: Combing the genome for the roots of autism
Elizabeth Pennisi
6
AI看懂星空
在天文學(xué)中，AI正在幫助天文學(xué)家將拍攝到的天文照片去噪，從而得到超高清晰的照片。這僅僅是機(jī)器學(xué)習(xí)在天文學(xué)中的一個(gè)應(yīng)用。天文學(xué)家還用這套工具來(lái)研究引力透鏡效應(yīng)。而這些應(yīng)用也僅僅是一個(gè)開(kāi)端。
AI in Action: Machines that make sense of the sky
Joshua Sokol
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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)化學(xué)合成的藝術(shù)
化學(xué)家是這樣一群人，天天泡在密不透風(fēng)的實(shí)驗(yàn)室中，不斷地?cái)[弄著瓶瓶罐罐，反復(fù)試驗(yàn)著各種化學(xué)藥品的組合，希望最終有一天碰撞出他們想要的藥物出來(lái)。如果有一種方法能夠加速化學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程就好了。這個(gè)工具就是AI?？蒲腥藛T們開(kāi)發(fā)了一種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)分析反應(yīng)物的基本特性，而預(yù)測(cè)出可能會(huì)有什么特性的生成物生成，AI正在學(xué)習(xí)化學(xué)合成的藝術(shù)。
AI in Action: Neural networks learn the art of chemical synthesis
Robert F. Service
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