AI определил фронтиры науки
Специалисты Института статистических исследований и экономики знаний Высшей школы экономики (ИСИЭЗ НИУ ВШЭ) провели картирование мировой науки и определили ее фронтиры – наиболее значимые области развития. Впервые такое масштабное исследование выполнено с применением технологий искусственного интеллекта (AI).
Исходя из классификации международной Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) Fields of Research and Development (с англ. – области исследований и разработок), был сформирован перечень из 15 областей науки, 131 научного направления и около 15 тыс. тематик. Для каждого направления были выделены фронтиры науки, охватывающие широкий спектр тематик, связанных с исследованиями самых разных явлений, процессов, проблем, разработкой методов, технологий и продуктов. Расчеты выполнены на основе данных более 35,5 млн документов, отобранных алгоритмами системы iFORA из массива международных публикаций, представленных на платформе Microsoft Academic Graph за 2016–2020 годы.
Установлено, что в современной мировой научной повестке в первую очередь наиболее заметны тематики, связанные с развитием цифровых и биотехнологий. Большинство топовых научных направлений имеют непосредственное отношение к благополучию человека.
Сегодня ожидаемо главный фронтир – медицинские исследования, объединенные темой пандемии. Мировая наука быстро отреагировала на вызовы распространения нового коронавируса. Соответствующие тематики стали самыми динамичными среди фронтиров и, в частности, отличаются наибольшими темпами прироста публикаций по итогам 2020 года. Активно развиваются исследования в области геномных и клеточных технологий, прогресс которых обеспечит появление прорывных терапевтических методов и технологий предотвращения заболеваний. Развитие вычислительной биологии обещает появление методов программирования клеток и создания принципиально новых биологических соединений, что в итоге приведет к революции не только в практической медицине, но и в сельском хозяйстве, химической и пищевой промышленности. Особое внимание уделяется исследованиям, нацеленным на борьбу с онкологическими заболеваниями, в первую очередь раком молочной железы, легкого и колоректальным раком, которые суммарно составляют треть всех его случаев (GLOBOCAN 2020).
Наиболее значимые тематики в сфере компьютерных наук и информационных технологий сконцентрированы преимущественно в области сбора и обработки больших данных: искусственного интеллекта, машинного обучения, интернета вещей, компьютерного зрения. Методы глубокого обучения активно используются при распознавании образов и речи, поиске закономерностей и исключений, решении прогностических задач, в том числе для оптимизации производственных процессов и изучения потребительского поведения.
Среди общего числа фронтиров выделены суперфронтиры – междисциплинарные тематики, относящиеся к нескольким областям науки или научным направлениям. Яркий пример – сверточные нейронные сети. На базе этой передовой технологии компьютерного зрения, использующей алгоритмы глубокого машинного обучения, создаются системы распознавания образов для решения широкого круга задач в различных отраслях – от беспилотного транспорта до медицинской диагностики, картографирования почвы.
