زیرساخت ذخیره سازی Fermilab کشف علم و تحقیقات مبتنی بر هوش مصنوعی را برای ماموریت Genesis DOE امکان پذیر می کند

BYLINE: ماکسول برنشتاین

نیوزویز – زمانی که وزارت انرژی ایالات متحده مأموریت جنسیس را برای افزایش اکتشافات علمی و نوآوری مبتنی بر هوش مصنوعی راه اندازی کرد، به چیزی بیش از ابررایانه ها نیاز داشت. زیرساخت های ایمن و پیشرفته برای ذخیره داده ها مورد نیاز بود تا محققان در سراسر کشور بتوانند به طور موثر به اطلاعات دسترسی داشته باشند.

وارد پلتفرم داده های فرمی یا FDP شوید، سیستمی که بر روی هزاران هارد دیسک ساخته شده است که ستون فقرات زیرساخت ذخیره سازی علمی Fermilab را تشکیل می دهند. Fermilab که به‌عنوان شریک کلیدی ماموریت Genesis در American Science Cloud انتخاب شده است، پتابایت‌های ذخیره‌سازی، ابزارهای دسترسی قوی به داده‌ها و تخصص عمیق نهادی را برای اطمینان از استفاده کامل از داده‌ها برای تحقیقات علمی با هوش مصنوعی فراهم می‌کند.

Fermilab آزمایشگاه فیزیک ذرات آمریکا است و دهه ها کار با مجموعه داده های عظیم به محققان آن تخصص دیرینه در مدیریت داده های علمی داده است. امروزه این پلتفرم از مجموعه داده‌ها برای چندین آزمایش و فناوری پشتیبانی می‌کند، از جمله داده‌های اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی‌شده برای آزمایش CMS در برخورد دهنده بزرگ هادرون CERN. داده های برنامه نوترینوی کوتاه پایه Fermilab؛ و داده های مورد استفاده در تحقیقات کوانتومی، توسعه میکروالکترونیک، و کارهای تئوری پیشرفته. Fermilab همچنین در حال آماده سازی برای برآوردن نیازهای داده ای آزمایش نوترینوی اعماق زیرزمینی پرچمدار بعدی است.

با ذخیره‌سازی داده‌ها و ابزارهای دسترسی مانند پلتفرم داده‌های فرمی، American Science Cloud مأموریت Genesis تخصص علمی آزمایشگاه‌های ملی DOE، مؤسسات دانشگاهی و شرکای صنعتی را گرد هم می‌آورد. با ترکیب این تخصص با تکنیک‌های پیشرفته هوش مصنوعی و توسعه مدل‌های جدید هوش مصنوعی، American Science Cloud با هدف تسریع اکتشافات در سراسر رشته‌ها – از فیزیک پر انرژی گرفته تا علم مواد و تحقیقات انرژی همجوشی.

American Science Cloud یک زیرساخت یکپارچه با خدمات هوش مصنوعی پیشرفته خواهد بود: سیستمی که در آن محقق می‌تواند آنچه را که نیاز دارد توصیف کند و ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی داشته باشد که از منابع آزمایشگاهی ملی، از جمله ابررایانه‌ها، مجموعه داده‌های علمی و قابلیت‌های شبیه‌سازی استفاده می‌کند.

هدف ماموریت Genesis کاهش زمان بین پرسیدن یک سوال علمی و دریافت پاسخ معنادار با خودکار کردن بسیاری از مراحل میانی است: جستجو برای انتشارات علمی مرتبط، اجرای شبیه‌سازی‌های اولیه، فیلتر کردن نتایج، و ارائه تصویری روشن به محققان از حوزه‌های بعدی.

گاتچه گفت: «10 ماده امیدوارکننده برای باتری‌ها را به من بدهید: سیستم جستجوی متون انجام می‌دهد، شبیه‌سازی‌هایی را برای تأیید اجرا می‌کند، آن فهرست را محدود می‌کند و به عنوان پاسخی برای تحقیقات بیشتر ارائه می‌کند». این همان جریان کاری است که Genesis Mission برای آن طراحی شده است.

هدف جایگزینی محققان یا فرآیند علمی نیست: انسان ها هنوز سؤالات را می پرسند و پاسخ ها را ارزیابی می کنند. در عوض، هدف این است که دانشمندان را قادر به کار سریعتر و تمرکز بر روی مهمترین اطلاعات کنند.

برای دستیابی به همه اینها در مقیاس، سیستم‌های هوش مصنوعی به داده‌های قابل دسترس و سازمان‌یافته‌ای نیاز دارند که کارشناسان آن را «آماده هوش مصنوعی» می‌نامند. داده‌های علمی خام از ابزارها و آشکارسازها اغلب فاقد ساختار و ابرداده (اطلاعات پشتیبان پشت صحنه) هستند که مدل‌های یادگیری ماشینی به آن نیاز دارند. بخشی از نقش پلتفرم داده‌های فرمی کمک به پر کردن این شکاف، ذخیره مجموعه داده‌های پروژه‌های Genesis Mission و ارائه آنها برای آموزش مدل و استنتاج است.

Chin Guok، مدیر سطح 1 همکار در American Science Cloud می گوید: «داده مخرج مشترک پروژه های علمی بزرگ است و هوش مصنوعی اساساً مبتنی بر داده است. برای آموزش و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، به حجم زیادی از داده‌ها نیاز دارید. پلتفرم داده‌های فرمی می‌تواند از آموزش هوش مصنوعی و استنتاج در مجموعه داده‌های علمی بزرگ پشتیبانی کند.»

زمانی که پلتفرم داده‌های فرمی به عنوان شریک زیرساخت ابری علمی ایالات متحده تأسیس شد، محققان Fermilab توانستند با ارائه ابزارهای ذخیره‌سازی داده و دسترسی طراحی شده برای نوع دسترسی فعال و مکرر که تحقیقات مبتنی بر هوش مصنوعی نیاز دارد، به سرعت حرکت کنند. این مشارکت اکنون به محققان اجازه می‌دهد تا از منابع DOE با شفافیت بیشتری بهره ببرند و پایه‌ای قوی برای کشف سریع علمی به نفع همه باشد.

آزمایشگاه ملی شتاب دهنده فرمی آزمایشگاه ملی ایالات متحده برای فیزیک ذرات و تحقیقات شتاب دهنده است. Fermi Forward Discovery Group، Fermilab را برای دفتر علوم وزارت انرژی ایالات متحده مدیریت می کند. از وب سایت Fermilab به آدرس www.fnal.gov دیدن کنید و ما را در رسانه های اجتماعی دنبال کنید.