IBM aposta na aplicação da inteligência artificial para aceleração da ciência

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Conjunto de previsões de 2020 considera a possibilidade de utilização da inteligência artificial no desenvolvimento de novos materiais

Para a IBM, o mundo precisa da ciência mais do que nunca e, com ela, podemos enfrentar as incertezas de hoje

Carlos Plácido Teixeira
Radar do Futuro

“Nos próximos cinco anos, novos materiais ou novos usos para os materiais existentes contribuirão para que a sociedade possa lidar com muitos dos desafios globais que enfrentamos”. O otimismo de que a ciência será capaz de gerar contribuições para a solução de grandes problemas da humanidade faz parte das mais novas previsões da IBM. A multinacional de tecnologia divulga, a cada ano, cinco maneiras pelas quais acredita que a tecnologia transformará fundamentalmente os negócios e a sociedade nos próximos cinco anos, com base no trabalho realizado nos laboratórios globais da IBM Research e nas tendências gerais da indústria.

Na versão atual de visão de futuro, assinada por por Alessandro Curioni, IBM Fellow e vice-presidente de IBM Research Europa e África, e Kathryn Guarini, COO de IBM Research e vice-presidente da IBM Impact Science, as previsões “IBM 5 in 5” estão focadas em acelerar a descoberta de novos materiais para permitir um futuro mais sustentável. Com apoio de recursos como a inteligência artificial e em consonância com a chamada global das Nações Unidas para alcançar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, os pesquisadores da IBM estão trabalhando para acelerar a descoberta de novos materiais que endereçarão os principais problemas globais, como energia limpa, promoção de ações para melhorar a saúde da população mundial e o fortalecimento de práticas de sustentabilidade, produção responsável e ação climática.

As previsões

Em síntese, a empresa aposta que a inteligência artificial será capaz de reduzir o tempo e os custos de desenvolvimento de soluções para os grandes desafios do planeta. As projeções são apresentadas abaixo:

Captura de CO2

Captura eficiente de dióxido de carbono de nossa sobrecarregada atmosfera e armazenamento com segurança para mitigar mudanças do clima. Nos próximos cinco anos, seremos capazes de capturar o CO2 do ar e transformá-lo em algo útil. O objetivo é tornar a captura e reutilização de CO2 eficiente o suficiente para que haja uma escala global. Com isso, poderemos reduzir significativamente o nível de CO2 prejudicial na atmosfera e, em última instância, desacelerar as mudanças climáticas.

Agricultura sustentável

Encontrar maneiras mais sustentáveis de cultivar safras para alimentar nossa crescente população e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de carbono. Nos próximos cinco anos, replicaremos a capacidade da natureza de converter o nitrogênio do solo em fertilizante rico em nitrato, alimentando o mundo e reduzindo o impacto ambiental dos fertilizantes. Apresentaremos uma solução inovadora para permitir a fixação de nitrogênio em uma escala sustentável que ajudará a alimentar a população mundial que se encontra em rápido crescimento.

Armazenamento de energia

Repensar baterias e armazenamento de energia antes de ter que repensar nosso mundo. Nos próximos cinco anos, descobriremos novos materiais para o desenvolvimento de baterias mais seguras e com menor impacto ambiental, capazes de suportar uma rede de energia baseada em fontes renováveis. Muitas fontes de energia renováveis são intermitentes e requerem armazenamento. O uso de inteligência artificial e computação quântica resultará em baterias construídas com materiais mais seguros e eficientes para um melhor desempenho.

Tecnologias aplicadas à saúde

Aprender com nosso passado para um futuro mais saudável. Nos próximos cinco anos, pretendemos contribuir para a criação de tratamentos na área de saúde, auxiliando médicos e profissionais da linha de frente no combate a novos vírus potencialmente fatais e em uma escala maior do é atualmente possível. Uma combinação de inteligência artificial, analytics e dados pode ajudar potencialmente na análise rápida de evidências médicas, sugerindo caminhos para reaproveitamento de medicamentos e acelerando testes clínicos. No futuro, essas ferramentas podem ter ampla adoção em todos os setores, tornando-se efetivamente um dos meios de respondermos rapidamente a vírus globais potencialmente fatais.

Semicondutores sustentáveis

Criar dispositivos eletrônicos mais sustentáveis. Nos próximos cinco anos, avançaremos na fabricação de materiais, permitindo que os fabricantes de semicondutores melhorem a sustentabilidade de seus produtos. Os cientistas irão adotar uma nova abordagem para o design de materiais que permita à indústria de tecnologia produzir mais rapidamente materiais sustentáveis para a produção de semicondutores e dispositivos eletrônicos.

Prioridades e processos

Normalmente, leva-se cerca de 10 anos e mais de 10 a 100 milhões de dólares, em média, para descobrir um novo material com propriedades específicas. Os cientistas da IBM pretendem reduzir as duas variáveis: o número de anos e o custo em 90%, com a ajuda de tecnologias como inteligência artificial (IA), amplificação de dados com computação clássica tradicional e computação quântica emergente, e os chamados ‘modelos generativos’ e automação de laboratório, por meio da nuvem híbrida aberta.

Os autores do artigo afirmam que a convergência das tecnologias possibilitará modernizar o processo de descoberta humana de uma maneira fundamentalmente nova: saindo da coincidência, sorte e acaso, para uma condição de confiança calculada. Primeiro, a IA consolidará todo o conhecimento da humanidade em um tópico específico. Então, os supercomputadores e, por fim, as simulações quânticas preencherão lacunas de conhecimento.

Usando dados do passado capturados pela IA, será possível a criação de modelos para gerar hipóteses sobre os novos materiais necessários para enfrentar os desafios traçados. Por fim, são criadas as condições para a automatização da fabricação e o teste desses materiais, com a ajuda de tecnologias em nuvem. A receita planejada projeta que todo o trabalho da IBM em tecnologia quântica, inteligência artificial, computação de alto desempenho e nuvem híbrida ajudará a acelerar o processo de descoberta.

Os executivos ressalvam que as projeções não significam a entrada da IBM no negócio de fabricação de materiais. “Nossos pesquisadores estão focados no desenvolvimento de processos que irão acelerar a descoberta e ajudar nossos clientes e parceiros a colocá-la em prática”, salientam. “As previsões o IBM 5 in 5 demonstram o que é possível alcançar quando uma abordagem científica é aplicada para encontrar novos métodos e soluções para os desafios que o mundo enfrenta. O mundo precisa da ciência mais do que nunca e, com ela, podemos enfrentar as incertezas de hoje para fazer o progresso de amanhã se tornar realidade.”

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