Inteligência artificial, substituindo cientistas na formulação de hipóteses... "Descoberta automática" irá mudar o paradigma de investigação

Na área da ciência, a inteligência artificial (IA) está a superar o papel de mera ferramenta, tornando-se progressivamente uma parceira de investigação. Recentemente, o Instituto de Investigação em Inteligência Artificial do Allen (AI2) lançou o sistema “Descoberta Autónoma (AutoDiscovery)”, que tem recebido grande atenção. Trata-se de um sistema de IA neural inovador capaz de analisar autonomamente dados de pesquisa, formular hipóteses e até gerar e executar códigos de experimentos.

O sistema de descoberta autónoma já está integrado como funcionalidade experimental na plataforma ecológica de investigação do AI2, chamada “Asta”. Esta plataforma oferece funcionalidades de pesquisa, geração de resumos e análise de mais de 108 milhões de resumos de artigos académicos e mais de 12 milhões de artigos especializados. O sistema de descoberta autónoma supera o padrão tradicional de investigadores que formulam perguntas, passando a uma abordagem em que a IA inicia as perguntas com base nos dados. As hipóteses geradas pelo sistema são apresentadas em linguagem natural e, quando necessário, gera código Python para realizar experimentos. Além disso, interpreta os resultados estatísticos e propõe novas direções de exploração.

Segundo o AI2, o sistema de descoberta autónoma não só realiza análises simples de curto prazo, mas também permite uma exploração aprofundada com base em dados de centenas de artigos. Todos os resultados são fornecidos de forma reprodutível, facilitando análises subsequentes. Esta tecnologia é especialmente considerada promissora para descobrir potenciais avanços em áreas complexas e sensíveis, como o tratamento do câncer, sendo, por isso, altamente aguardada. O Dr. Kelly Paulson, diretor do Centro de Investigação do Câncer e Imunoterapia do Instituto Sueco de Câncer, afirmou: “O sistema de descoberta autónoma pode ajudar de forma concreta a revelar ligações importantes que ainda não foram evidenciadas.”

O algoritmo central combina a surpresa bayesiana com a busca em árvore de Monte Carlo. A surpresa bayesiana quantifica a discrepância entre o conhecimento existente e as novas evidências, avaliando o “grau de surpresa na descoberta”; a busca em árvore ajuda a equilibrar a exploração de caminhos já investigados com novas possibilidades. Resultados inesperados também podem servir como pontos de partida para análises. Como exemplificado na transição do “teorema da miasma” para a “teoria bacteriológica” no final do século XIX, o sistema de descoberta autónoma presta especial atenção a conclusões inesperadas que possam desafiar o paradigma científico atual.

O Dr. Fabio Favarretto, do Instituto de Pesquisa Marinha de Scripps, comentou: “A arquitetura que gera uma grande quantidade de hipóteses e auxilia os investigadores na avaliação amplia a profundidade do julgamento científico.” A AI2 enfatiza que o sistema transforma a relação entre cientistas e dados de uma base de informações estática para uma parceria ativa e colaborativa.

Atualmente, o sistema de descoberta autónoma está disponível em fase experimental na plataforma Asta do AI2. Com o avanço do desenvolvimento, é provável que seja expandido para áreas de investigação mais amplas. A realização de exploração autónoma do conhecimento por IA está a tornar-se uma realidade, e o próprio paradigma científico poderá futuramente passar por uma reestruturação centrada na IA.