Національна лабораторія Аргонна запускає великомасштабну службу висновків штучного інтелекту для відкритої науки

Гонка за створення більших моделей штучного інтелекту домінувала в заголовках протягом років, але одна з найбільших проблем у наукових обчисленнях залишилася в основному нерозв’язаною: як дослідники можуть фактично використовувати передові системи штучного інтелекту у великому масштабі без створення власної дорогої інфраструктури.

Це проблема, яку Національна лабораторія Аргонна зараз намагається вирішити, запустивши, як вони описують, першу великомасштабну службу висновків штучного інтелекту, спеціально розроблену для відкритої науки.

Нова служба, розроблена через Центр лідерства обчислювальної техніки Аргонни (ALCF), надає дослідникам доступ до великомасштабних мовних моделей, наукових фундаментальних моделей та систем комп’ютерного зору, які працюють безпосередньо на високопродуктивній обчислювальній інфраструктурі Аргонни. Замість навчання своїх власних моделей або управління спеціалізованими кластерами апаратного забезпечення вчені можуть скористатися спільною платформою висновків, оптимізованою для великомасштабних дослідницьких робочих процесів.

Чому висновки штучного інтелекту важливі для науки

Більша частина розмови про штучний інтелект обертається навколо навчання моделей, але висновки – це стадія, на якій системи штучного інтелекту стають практично корисними. Висновки штучного інтелекту – це стадія, на якій навчені моделі аналізують дані, генерують передбачення, інтерпретують результати або допомагають у процесі прийняття рішень в режимі реального часу.

Для наукових досліджень висновки можуть суттєво прискорити темп експериментів. Масивні набори даних з прискорювачів частинок, телескопів, експериментів з термоядерного синтезу, проектів геноміки та молекулярних симуляцій часто перевантажують традиційні аналітичні потоки. Системи висновків штучного інтелекту можуть швидко інтерпретувати ці набори даних, допомагаючи дослідникам виявити закономірності або аномалії, які інакше зайняли б тижні або місяці для відкриття.

Нова служба Аргонни призначена для ліквідації однієї з найбільших瓶ключок, зробивши передові можливості висновків доступними як централізований ресурс, а не вимагаючи від кожної установи розгортання власного штучного інтелекту.

Майкл Папка, директор ALCF, описав ініціативу як зміщення від простого надання сирої обчислювальної потужності до надання інтегрованих наукових послуг, що підтримуються штучним інтелектом.

Національна інфраструктура штучного інтелекту для досліджень

Служба висновків тісно пов’язана з більш широкою місією Genesis Міністерства енергетики США, національною ініціативою, спрямованою на прискорення наукових відкриттів за допомогою інфраструктури, керованої штучним інтелектом. Місія спрямована на підключення суперкомп’ютерів, наукових інструментів та великомасштабних наборів даних до єдиної екосистеми штучного інтелекту, здатної підтримувати дослідження наступного покоління.

Система Аргонни вже підтримує дослідників з кількох лабораторій Міністерства енергетики США, включаючи Національну лабораторію Брукхевена, Національну лабораторію Лоуренса в Берклі, Національну лабораторію Ок-Ридж та Національну лабораторію Лос-Аламос. Більш широкий задум полягає в створенні міжз’єднаної національної дослідницької платформи, на якій інструменти штучного інтелекту, експериментальні дані та суперкомп’ютерні ресурси можуть працювати разом безперешкодно.

Це особливо важливо, оскільки наукові завдання штучного інтелекту все частіше включають агентські робочі процеси, в яких моделі повторно взаємодіють з системами симуляції, базами даних та аналітичними інструментами. Ці робочі процеси можуть генерувати величезний обсяг токенів та обчислювальних витрат, коли їх запускають на комерційних платформах штучного інтелекту. Інфраструктура Аргонни призначена для підтримки цих робочих процесів внутрішньо для наукових застосунків.

Технологія платформи

Служба надає доступ до кількох сімейств моделей, включаючи моделі Gemma від Google (GOOGL ), сімейство LLaMA від Meta та системи GPT-OSS від OpenAI, поряд з науковими фундаментальними моделями та внутрішньо розробленими системами, такими як AuroraGPT.

AuroraGPT особливо примітна, оскільки вона представляє більш широкі амбіції Аргонни щодо будівництва систем штучного інтелекту, навчених спеціально на науковій літературі, наборах даних та багатомодальних дослідницьких вхідних даних. Проект досліджував дуже великомасштабні архітектури, оптимізовані для наукового висновку та середовищ високопродуктивних обчислень.

Інфраструктура сама по собі працює на спеціальних системах ALCF, включаючи Софію та Метіс, з майбутнім розширенням на системи, оснащені NVIDIA (NVDA ), названі Тара та Мінерва.

Поза чат-ботами: справжні наукові застосування

Хоча публічні дискусії про штучний інтелект часто обертаються навколо конверсійних помічників, фокус Аргонни лежить твердо на прискоренні досліджень.

У дослідженнях термоядерної енергетики висновкові моделі можуть моніторити поведінку плазми в режимі реального часу та потенційно передбачати порушення до того, як вони відбуваються. У астрономії та фізиці частинок системи штучного інтелекту можуть аналізувати величезні потоки даних з телескопів або колайдерів, щоб ідентифікувати рідкісні події більш ефективно. У хімії та матеріалознавстві висновкові системи можуть координувати складні молекулярні симуляції та автоматизувати великомасштабні обчислювальні робочі процеси.

Одним з прикладів, який підкреслює Аргонна, є ChemGraph, каркас, керований штучним інтелектом, призначений для спрощення робочих процесів молекулярної симуляції. Система використовує повторювані взаємодії виклику інструментів штучного інтелекту для координації симуляцій, аналізу даних та ітеративного експериментування у більш пов’язаному робочому процесі.

Більш широким наслідком є те, що наукове обчислення еволюціонує від ізольованих завдань суперкомп’ютерів до безперервно взаємодійних середовищ досліджень, підтримуваних штучним інтелектом.

Ріст ролі Аргонни в інфраструктурі штучного інтелекту

Заснована в 1946 році, Національна лабораторія Аргонна давно є однією з найважливіших наукових дослідницьких інститутів Сполучених Штатів, особливо у високопродуктивних обчисленнях, енергетичних системах, матеріалознавстві та ядерних дослідженнях. Лабораторія працює під керівництвом Міністерства енергетики США та відіграла центральну роль у кількох поколіннях американських ініціатив суперкомп’ютерів.

За останні роки Аргонна стала все більш впливовою у розвитку штучного інтелекту для науки через проекти, пов’язані з екзаскальним обчисленням та великомасштабними науковими фундаментальними моделями. Сам ALCF містить деякі з найрозвітованіших комп’ютерних систем країни, включаючи Аврору, одну з найшвидших суперкомп’ютерів світу.

Запуск служби висновків відображає більший перехід, який відбувається як в академічному, так і в корпоративному секторі обчислювальної техніки: перехід від окремих моделей штучного інтелекту до інтегрованих платформ інфраструктури штучного інтелекту, здатних підтримувати безперервні великомасштабні робочі процеси висновків.

Для наукових досліджень цей перехід міг би суттєво стиснути хронологію між генерацією сирих даних та значимим відкриттям.