ذكاء اصطناعي جديد يعيد إحياء 90% من العلوم المفقودة

تشير التقديرات إلى أن معظم البيانات العلمية لا تستغل في تحقيق اكتشافات جديدة، فكل مئة مجموعة بيانات تنتجها المختبرات، تبقى نحو ثمانين منها حبيسة الأدراج، ويشارك نحو عشرين بالمئة فقط منها دون أن يعاد استخدامها، في حين لا يحقق أقل من اثنين في المئة منها معايير الشفافية وإمكانية الوصول، ونادرا ما يؤدي واحد في المئة فقط إلى اكتشاف فعلي، هذه الفجوة الهائلة في الاستفادة من المعرفة العلمية تؤدي إلى بطء التقدم في مجالات حيوية مثل علاج السرطان ونمذجة المناخ وأبحاث الطب الحيوي، حيث لا يجد العلماء بيانات كافية للتحقق من النتائج أو إعادة التجارب.

لمعالجة هذه المشكلة أطلقت دار النشر العلمية المفتوحة Frontiers نظاما جديدا يعرف باسم FAIR² Data Management، وهو أول نظام عالمي متكامل لإدارة البيانات البحثية يعتمد على الذكاء الاصطناعي، يهدف هذا النظام إلى ضمان أن تكون البيانات البحثية قابلة لإعادة الاستخدام والتوثيق والاقتباس، وذلك من خلال دمج جميع مراحل المعالجة في منصة واحدة تشمل التنظيم، والتحقق من الامتثال، وتنسيق البيانات لتكون جاهزة للذكاء الاصطناعي، والمراجعة الأكاديمية، والتصور التفاعلي، والشهادات، والاستضافة الدائمة، بهذه الطريقة يمكن تحويل استثمارات البحث العلمي إلى تقدم أسرع في مجالات الصحة والاستدامة والتكنولوجيا.

يرتكز النظام على مبادئ FAIR² الأربعة: أن تكون البيانات قابلة للعثور عليها، والوصول إليها، والتكامل، وإعادة الاستخدام، لكنه يضيف إليها بعدا جديدا يضمن توافقها مع الذكاء الاصطناعي وإمكانية استخدامها أخلاقيا من قبل البشر والأنظمة الذكية معا، وبذلك يشكل FAIR² أول تطبيق عملي واسع النطاق لهذه المبادئ، في وقت يتزايد فيه إنتاج المعرفة وتتسارع فيه وتيرة الاكتشافات المدعومة بالذكاء الاصطناعي.

تقول الدكتورة كاميلا ماركرام: "تسعون في المئة من العلوم تضيع في الفراغ؛ ومع نظام FAIR² لإدارة البيانات، لن تضيع أي مجموعة بيانات أو اكتشاف بعد الآن، فكل مساهمة علمية يمكنها اليوم أن تسهم في تقدم البشرية وتنال التقدير الذي تستحقه."

يعمل النظام من خلال ما يسمى بالقيم الذكي على البيانات (AI Data Steward) المدعوم من مشروع Senscience، حيث يتولى الذكاء الاصطناعي تنفيذ مهام كانت تحتاج إلى شهور من العمل اليدوي خلال دقائق، مثل تنظيم البيانات، والتحقق منها، وإنشاء البيانات الوصفية، وتحضير المخرجات القابلة للنشر؛ ويتلقى الباحث الذي يشارك بياناته أربع نتائج متكاملة: حزمة بيانات معتمدة، ومقالا علميا يمكن الاستشهاد به، وبوابة تفاعلية للبيانات تحتوي على رسوم توضيحية ودردشة ذكاء اصطناعي، إضافة إلى شهادة FAIR² التي تضمن موثوقية البيانات.

بهذه المكونات الأربعة تضمن المنظومة أن تكون البيانات محفوظة ومتحققا منها وقابلة للاقتباس وإعادة الاستخدام، مما يسرع وتيرة الاكتشاف العلمي ويمنح الباحثين التقدير الأكاديمي الذي غالبا ما يغفل في مجال جمع البيانات. كما تتيح المنصة الوصول المفتوح للعلماء وصناع القرار والمجتمعات، بل وحتى لأنظمة الذكاء الاصطناعي نفسها، لتعظيم الفائدة من استثمارات البحث العلمي.

من بين المشروعات التجريبية التي أطلقت ضمن FAIR²: بيانات خصائص متحورات فيروس كورونا SARS-CoV-2 التي تشمل 3800 متحور من بروتين الشوكة، وتربط بين النماذج التنبؤية البنيوية وبيانات الارتباط بمستقبلات الخلايا.

كذلك قاعدة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي لإصابات الدماغ قبل السريرية التي توحد بروتوكولات المسح في أربعة مراكز بحثية لدعم اكتشاف المؤشرات الحيوية للإصابات الدماغية.

كما تشمل بيانات مؤشرات الضغط البيئي من 1990 إلى 2050 التي توثق الانبعاثات والنفايات والسكان والناتج المحلي في 43 دولة، إضافة إلى بيانات التنوع البيولوجي في جزر المحيط الهادئ الهندي التي تغطي 280 جزيرة مرجانية وتدمج السجلات البيئية والمناخية والبشرية لتوجيه جهود الحفظ.

أظهر الباحثون المشاركون في هذه المشروعات أن النظام لا يقتصر على تخزين البيانات بل يضمن جودتها وقابليتها للدمج عبر التخصصات المختلفة مع تقديم ملخصات مبسطة تسهل فهمها وإعادة استخدامها؛ جميع مجموعات البيانات التجريبية تتوافق مع مواصفة FAIR² المفتوحة، مما يجعلها موارد موثوقة طويلة الأمد لكل من البشر والآلات.

وفي تعليق للدكتور شون هيل، الرئيس التنفيذي لـ Senscience، يقول: "العالم العلمي يستثمر مليارات الدولارات في توليد البيانات، لكن معظمها يضيع، والعلماء نادرا ما يحصلون على التقدير؛ مع FAIR² يستشهد بكل مجموعة بيانات، ويذكر اسم كل عالم. هذه هي الطريقة التي ستصل بها العلاجات وحلول المناخ والتقنيات الجديدة إلى المجتمع بشكل أسرع، وهكذا نطلق العلم من قيوده".