Künstliche Intelligenz in der wissenschaftlichen Forschung: Entwicklungen, Herausforderungen, Zukunft
Künstliche Intelligenz (KI) verändert die wissenschaftliche Forschung: KI-Systeme wie AlphaFold, RoseTTAFold und ESMfold haben die Vorhersage von Proteinstrukturen revolutioniert und große Sprachmodelle (LLMs) wie ChatGPT demokratisieren das wissenschaftliche Schreiben und Codieren. Der Einsatz von KI wirft jedoch auch ethische Bedenken auf, einschließlich des potenziellen Missbrauchs und der Frage nach Urheberschaft.
Der Einsatz von KI in den Lebenswissenschaften ist mit neuronalen Netzwerken wie AlphaFold und RoseTTAFold in den Fokus gerückt. Diese Werkzeuge können die dreidimensionale Struktur eines Proteins anhand seiner Aminosäuresequenz oft sehr gut vorhersagen. Sie beschleunigen schon jetzt viele Forschungsbereiche, indem sie die Hypothesengenerierung und Verifizierung im Labor drastisch vereinfachen. Jedoch können diese Netzwerke noch keine Interaktionen von Proteinen mit RNA, DNA und anderen Molekülen vorhersagen oder das Verhalten ungeordneter Proteinbereiche und Konformationszustände bestimmen.
Mit der Veröffentlichung von LLMs wie ChatGPT, GPT code interpreter und Github Copilot kommt nun die nächste Welle von KI-Systemen auf uns zu. Sie stellen intuitive, sprachbasierte Schnittstellen für die Interaktion mit Software und Daten bereit, generieren Skripte, erklären komplexe Codierungskonzepte in einfacher Sprache, helfen bei der Fehlersuche und optimieren Skripte. LLMs werden daher wahrscheinlich den Zugang zum Programmieren demokratisieren. Allerdings können sie auch Fehler machen, insbesondere bei komplexen oder unbekannten Codierungsaufgaben, so dass die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den generierten Code weiterhin genau überprüfen müssen.
LLMs können auch Sprachbarrieren überwinden und Forschenden, die der englischen Sprache weniger mächtig sind, helfen, ihre Ergebnisse, Methoden und Schlussfolgerungen effektiv zu vermitteln. Das ermöglicht eine bessere globale wissenschaftliche Kommunikation. Und für Muttersprachlerinnen und -sprachler können LLMs die Effizienz steigern, indem sie kohärente und kontextuell relevante Texte generieren und so den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Erstellung einer wissenschaftlichen Arbeit reduzieren.
Es wird oft angeführt, dass der Einsatz von KI für die Erstellung wissenschaftlicher Texte ethische Bedenken aufwirft, die zum Beispiel potentiellen Missbrauch oder Fragen der Urheberschaft betreffen. Zukünftige Regelungen sollten jedoch berücksichtigen, dass LLMs Werkzeuge sind, die von Menschen verwendet werden, die letztlich auch für den mit Hilfe einer KI erstellten Text verantwortlich sein sollten. Dazu gehört auch, dass der Text korrekt, aussagekräftig und nicht plagiiert ist.
Künftige KI-Tools werden Zugriff auf die wissenschaftliche Weltliteratur haben und wahrscheinlich werden sie irgendwann in der Lage sein, Hypothesen zu erstellen und Experimente zu planen. Solche Systeme könnten möglicherweise kognitive Verzerrungen reduzieren, die von Menschen betriebene Forschung beeinflussen können. Eine solche Entwicklung wird aber wahrscheinlich auch dazu führen, dass sich die Rolle der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Hypothesengenerierung auf die Falsifizierung maschinell generierter Hypothesen verlagert. Außerdem werden Übersichtsartikel wahrscheinlich weniger wertvoll sein, da sie in beliebiger Menge erstellt werden können.
Zusammenfassend werden die Vorteile der Nutzung von KI in der Forschung erheblich sein, aber den wissenschaftlichen Prozess wahrscheinlich weitgehend verändern. Da Wissenschaft stets an der Spitze der Innovation steht, können wir diese Entwicklung nicht ignorieren. Jetzt ist es an der Zeit, sich die KI zu eigen zu machen und Richtlinien festzulegen, die die Integrität der Wissenschaft wahren, ohne die potenziellen Vorteile zu behindern.
Dieser Text wurde von Jens Bosse mit Unterstützung von ChatGPT 4 erstellt. Hier können Sie die Konversation lesen, die er mit ChatGPT hatte. Die in diesem Text geäußerten Meinungen und Schlussfolgerungen sind ausschließlich Meinung des Autors.