Przez Jak nauka (i mniej masła) może zbudować lepszy domek z piernika?
W jaki sposób nauka stojąca za pieczeniem domku z piernika odnosi się do postępowego świata sztucznej inteligencji? Jeśli zapytasz Mirandę Schwacke, doktorantkę na Wydziale Materiałoznawstwa i Inżynierii na MIT, powie Ci, że związek ten leży w koncepcji tego, jak struktura wpływa na funkcję. To skrzyżowanie pysznych ciastek i inteligentnych mózgów - wierz lub nie.
Członek Kitchen MattersMiranda, grupa składająca się ze studentów MIT, którzy zamieniają gotowanie w platformę do wyjaśniania koncepcji naukowych, nie tylko postanowiła upiec słodki przysmak. Jej celem był domek z piernika, który byłby nie tylko apetyczny, ale także wytrzymały strukturalnie. Kulminacją było poszukiwanie niezawodnego przepisu poprzez eksperymentowanie z różnymi formułami ciasteczek, co ostatecznie sprowadziło się do manipulowania kluczowym składnikiem: masłem.
"Masło zatrzymuje wodę i zamienia ją w parę podczas pieczenia, tworząc kieszenie powietrzne. Założyłam, że zmniejszenie ilości masła sprawi, że ciasteczka będą gęstsze i mocniejsze, idealne do budowania" - wyjaśnia. Ten właśnie eksperyment znalazł się w filmie Kitchen Matters pokazującym, jak wewnętrzna struktura materiału, takiego jak ciasto na ciasteczka, może drastycznie wpłynąć na jego właściwości.
Przepis na inteligentniejszą sztuczną inteligencję
Miranda zawsze była zafascynowana tym, jak materiały zachowują się w różnych okolicznościach. To zainteresowanie położyło podwaliny pod jej przełomowe badania nad obliczeniami neuromorficznymi - energooszczędnym podejściem do sztucznej inteligencji inspirowanym zawiłościami ludzkiego mózgu. W przeciwieństwie do tradycyjnych komputerów, które oddzielają pamięć i przetwarzanie, urządzenia neuromorficzne łączą te dwie funkcje, podobnie jak robią to ludzkie synapsy. Miranda mówi: "Trenowanie dużych modeli sztucznej inteligencji zużywa ogromne ilości energii. Z drugiej strony, nasze mózgi mogą się uczyć zużywając znacznie mniej energii. Wydajność naszych mózgów stanowi podstawową ideę systemów neuromorficznych".
Tworzenie podstaw dla bardziej ekologicznej przyszłości
Począwszy od jej najwcześniejszych wspomnień z dorastania z matką biologiem morskim i ojcem inżynierem elektrykiem, fascynacja Mirandy nauką była wspierana jako sposób na rozszyfrowanie świata. W szkole średniej odkryła swoje zamiłowanie do materiałoznawstwa i ukończyła studia licencjackie w Caltech, gdzie prowadziła badania nad materiałami nanostrukturalnymi i systemami elektrochemicznymi, takimi jak baterie i ogniwa paliwowe. Obecnie na MIT ciężko pracuje nad innowacjami w zakresie energooszczędnej sztucznej inteligencji, koncentrując się dokładnie na tym, jak jony magnezu oddziałują z tlenkiem wolframu - materiałem, którego opór elektryczny można skrupulatnie regulować, aby naśladować zachowanie synaptyczne.
Poza tym Miranda jest pasjonatką wnoszenia trwałego wkładu w szerszą społeczność naukową. Jako wolontariuszka edukuje dzieci za pomocą praktycznych eksperymentów i pełniła różne funkcje w organizacjach naukowych. Miranda wierzy, że skuteczna komunikacja ma kluczowe znaczenie dla środowiska badawczego opartego na współpracy. Kierując się ciekawością naukową, ma nadzieję zostać profesorem i mentorem dla następnego pokolenia naukowców, inspirując ich do podejmowania wyzwań i dokonywania przełomowych odkryć.
