Tương lai của nguyên tử: Trí tuệ nhân tạo cho các ứng dụng hạt nhân
16:04 24/09/2020: Được tổ chức trực tuyến hôm nay bên lề Đại Hội đồng IAEA lần thứ 64, cuộc họp lần đầu tiên được tổ chức của IAEA thảo luận về việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) cho các ứng dụng hạt nhân đã giới thiệu những cách thức mà các phương pháp tiếp cận dựa trên AI trong khoa học hạt nhân có thể mang lại lợi ích cho sức khỏe con người, quản lý tài nguyên nước và nghiên cứu nhiệt hạch hạt nhân.
AI (artificial intelligence) đề cập đến một tập hợp các công nghệ kết hợp dữ liệu số, các thuật toán xử lý và sức mạnh máy tính liên tục tăng để phát triển các hệ thống có khả năng theo vết các vấn đề phức tạp theo những cách tương tự như logic và suy luận của con người. Công nghệ AI có thể phân tích một lượng lớn dữ liệu để “học” cách hoàn thành một nhiệm vụ cụ thể, một kỹ thuật được gọi là học máy (machine learning).
Ông Najat Mokhtar, Phó Tổng giám đốc IAEA kiêm Vụ trưởng Vụ Khoa học và Ứng dụng hạt nhân cho biết: “Trí tuệ nhân tạo đang phát triển theo cấp số nhân. Khả năng của AI trong việc nhận dạng các mẫu dữ liệu và phân tích hình ảnh có độ phân giải cao từ vệ tinh, máy bay không người lái hoặc chụp chiếu trong y tế có thể cải thiện khả năng ứng phó với các trường hợp khẩn cấp nhân đạo, giúp các bác sĩ xác định giai đoạn ung thư và các bệnh khác, tăng năng suất nông nghiệp và theo dõi các cuộc di cư của động vật và biển.”
Ứng dụng vào khoa học hạt nhân, AI có tiềm năng thúc đẩy quá trình xác định giai đoạn ung thư trong y học hạt nhân và điều trị ung thư, đẩy nhanh tiến triển hướng tới hiện thực hóa sản xuất năng lượng nhiệt hạch, cũng như giúp bảo vệ nguồn nước toàn cầu khỏi bị khai thác quá mức và ô nhiễm, v.v.
Bốn chuyên gia đã đưa ra những hiểu biết sâu sắc về các lĩnh vực chính của ứng dụng AI trong khoa học hạt nhân và trả lời các câu hỏi từ những người tham dự trực tuyến.
AI để xác định giai đoạn và điều trị ung thư
Jan Seuntjens, Giáo sư và Nhà y vật lý tại Đại học McGill ở Canada cho biết: “Ung thư học hiện đại, mặc dù rất tiên tiến, vẫn là một nỗ lực kiểu “giống nhau cho tất cả mọi người”. Điều này có nghĩa là phương pháp điều trị được chỉ định cho những bệnh nhân mắc một căn bệnh cụ thể vẫn còn rất chung chung hay nói cách khác là giống nhau từ bệnh nhân này sang bệnh nhân khác. AI cho chúng ta cơ hội để làm cho việc điều trị được cá nhân hóa hơn, có tính đến tất cả thông tin hoặc dữ liệu mà chúng ta có về bệnh nhân cụ thể đó”.
Seuntjens nhấn mạnh những cách AI có thể hỗ trợ các bác sĩ trong việc chẩn đoán và điều trị ung thư thông qua việc giải đoán hình ảnh được cải thiện, kế hoạch điều trị và đánh dấu đường quanh khối u chính xác hơn cũng như thông qua xạ trị thích ứng - một quy trình xạ trị thích ứng với các biến thể giải phẫu bên trong của từng bệnh nhân.
May Abdel-Wahab, Giám đốc Ban Sức khỏe con người của IAEA cho biết: “Việc ra quyết định của các chuyên gia y tế có thể được hỗ trợ thông qua AI và học máy (machine learning) như những công cụ trong hộp công cụ chăm sóc sức khỏe của chúng ta”.
Thúc đẩy nghiên cứu nhiệt hạch với AI
Phản ứng nhiệt hạch hạt nhân là một cơ hội để đạt được năng lượng dồi dào, an toàn và bền vững.
Để nghiên cứu trong lĩnh vực này, đòi hỏi hoạt động thực nghiệm và lý thuyết đáng kể bao gồm vật lý plasma và khoa học vật liệu, và nhiều các lĩnh vực khác, các phương pháp dựa trên AI mang lại cơ hội để đẩy nhanh việc thực hiện năng lượng nhiệt hạch bằng cách tối đa hóa số lượng và khả năng ứng dụng của thông tin trích xuất từ ​​thực nghiệm và dữ liệu mô phỏng.
David Humphreys, Nhà khoa học tại General Atomics, Hoa Kỳ giải thích cách AI có thể cho phép dự đoán và kiểm soát các giải pháp cần thiết để vận hành nhà máy điện nhiệt hạch bền vững, an toàn và hiệu quả trong tương lai. Trong số các cơ hội AI và học máy để thúc đẩy nghiên cứu nhiệt hạch, ông đã chỉ ra việc tối ưu hóa lập kế hoạch thử nghiệm để giúp đẩy nhanh các tiến triển đạt được kiến ​​thức mới và tối ưu hóa thời gian thực các kịch bản điều khiển plasma bằng cách sử dụng các thuật toán lấy từ cơ sở dữ liệu lớn được phát triển tại các cơ sở nhiệt hạch thử nghiệm trên toàn thế giới.
Thiết lập cơ sở dữ liệu nhiệt hạch trực tuyến lần đầu tiên của mình, IAEA đã công bố trong tuần này Hệ thống thông tin thiết bị nhiệt hạch (FusDIS), chứa dữ liệu về hơn 100 thiết bị nhiệt hạch công và tư nhân trên toàn thế giới hiện đang hoạt động, đang được xây dựng, đã đóng cửa hoặc đang được lên kế hoạch.
Bảo vệ nước và môi trường bằng AI
Các hoạt động quản lý nước máy tác động như thế nào đến việc thất thoát nước? Địa điểm sinh sản của cá hồi ở Thái Bình Dương có thay đổi hàng năm không? Các nguồn nước ẩm cho bão? Có thể giải đáp rõ cho những câu hỏi này bằng cách lập bản đồ quy mô lớn về các quá trình thủy văn và môi trường với sự hỗ trợ của machine learning. Đây là những gì Clement Bataille, Trợ lý Giáo sư tại Khoa Trái đất và khoa học môi trường tại Đại học Ottawa ở Canada đã trình bày.
AI có thể giúp quản lý tài nguyên môi trường, thủy văn và sinh thái trong địa hóa đồng vị. Do khoa học đồng vị sử dụng một lượng lớn dữ liệu được chia sẻ trong các mạng và kho lưu trữ toàn cầu, bao gồm cả các mạng của IAEA, việc sử dụng AI đang trở nên rất quan trọng để thu được các kết quả giúp giải thích và nâng cao hiểu biết của chúng ta về các quá trình môi trường và thủy văn, Bataille giải thích.
Vai trò của đạo đức AI trong việc định hình tương lai
Việc sử dụng AI cũng có một yếu tố về đạo đức, và đây là trọng tâm của bài phát biểu của Emma Ruttkamp-Bloem, Giáo sư tại Đại học Pretoria, Nam Phi và chủ tịch Nhóm chuyên gia Ad HOC của UNESCO về đạo đức của AI.
Chìa khóa cho một tương lai, trong đó con người sống hòa hợp với nhau và với công nghệ, là nhận ra rằng tác động của sự kết nối giữa các công nghệ AI với cuộc sống của con người cần được xem xét trên một chuỗi các mối quan tâm xã hội, chính trị, môi trường, giáo dục, khoa học và kinh tế, bà giải thích.
Xem xét lại các yếu tố cốt lõi của giáo dục khi nói đến AI là điều cần thiết, Emma Ruttkamp-Bloem cho biết thêm, không những chỉ nhấn mạnh vào kỹ năng viết bằng mã (code) và kỹ thuật số mà còn tập trung vào tư duy máy tính.
Được tổ chức để giúp xây dựng hiểu biết chung về các ứng dụng và khả năng của AI đối với các ứng dụng và khoa học hạt nhân, sự kiện này cũng giúp thúc đẩy các đề xuất hợp tác, để đảm bảo rằng tất cả các quốc gia có thể tận dụng tối đa công nghệ mới nổi này trong tương lai, Mokhtar nói.
TTĐT, theo IAEA
Tin bài khác
Online: 31
Số lượt truy cập: 6244013
Lên đầu trang