GCRI · الذكاء الاصطناعي والنظم المستقلة

الذكاء الاصطناعي في العلوم

Machine learning now predicts protein structures, emulates weather and climate models, screens materials and helps analyse vast datasets. It can speed discovery, and it can also produce results that are hard to reproduce, overfit or rest on data leakage. This page sets out how AI is used in science, where it fails, how its results are checked, and what evidence serves the researchers, funders and journals involved.

02السؤال

AI in science: how the risk develops.

Discovery and reproducibility. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

الآلية

Learning from data replaces some simulation

Models trained on simulations or observations can emulate expensive calculations quickly. They are reliable within the range of their training data and uncertain outside it.

الآلية

Leakage inflates results

When information from the test set reaches training, through duplicates, time overlap or preprocessing, reported accuracy overstates real performance. Leakage is a known cause of irreproducible ML science.

الآلية

Openness enables checking

Results can be verified only when code, data, models and settings are shared. Proprietary models and data limit independent checks.

الآلية

Scientists stay accountable

AI can suggest hypotheses and draft text, but researchers remain responsible for methods, interpretation and integrity. Journals and funders are setting rules for AI use.

03الرصد

سجل النماذج.

الشاشة التي قد يستخدمها فريق لمتابعة هذا الموضوع: مقاييسه وحالاته وقراراته. والأسماء أمثلة والقيم توضيحية.

سجل النماذج

AI in science · Model registry · Release gate

نموذج واحد محجوب عند البوابةGCRI · الذكاء الاصطناعي والنظم المستقلة

النماذج

M-489 triage assistantخدمة عامةمرتفع20 of 24 suitesمعطّل
M-530 flood nowcastالعلممتوسط12 من 12مُصدَر
M-079 document searchداخليمنخفض8 of 8مُصدَر
M-881 agent plannerوكيليمرتفع11 of 16قيد التقييم

بطاقة النموذج

الاستخدام المقصود
دعم الفرز، والإنسان يقرر
خارج النطاق
قرارات الأهلية
الحدود المعروفة
دقة أقل في الحالات النادرة
المالك
مالك النموذج

سجل الحوادث

  1. D-19INCاستشهاد مُختلَق في الملخص
  2. D-8MITإضافة الإسناد إلى المصادر المسترجَعة
  3. D-3INCحقن الأوامر عبر ملف مرفوع
  4. D-1MITتضييق أذونات الأداة

Evaluation scores

vs release threshold

Task accuracy81 of 85 requiredالمتانة68 of 75 requiredFairness gap (lower is better)3 of 5 requiredRefusal on misuse85 of 95 required
Model registry: the screen’s structure, terms and states for AI in science.أسماء مثالية وقيم توضيحية؛ تصميم وليس سجلًا ولا نظامًا حيًا.
05الأساليب والأدلة

How AI in science is modelled, measured and tested.

النموذج وافتراضاته وبياناته وعدم اليقين فيه، بالصورة التي يفحصها بها عالم أو مهندس. وتتبع البنى أساليب منشورة. والقيم المرسومة توضيحية، وليست نتائج.

النموذج والمعادلات والافتراضات

The model structure used for AI in science, the assumptions it makes and how each is tested.

مخاطر العنصر iRi = f(Hi, Ei, Vi, Ci)الخطر والتعرّض وقابلية التأثر والقدرة على المواجهة
الخسارة السنوية المتوقعةEAL = ∑k pk · Lkعلى الأحداث k ذات الاحتمال السنوي p⁨k⁩
النظم المقترنةxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
افتراضلماذا أُعدّكيف يُختبر
الخطر والتعرّض مستقلان داخل الحدث الواحديُبقي تكامل الخسارة قابلًا للحسابقارن بمطابقة دالة ربط (⁨copula⁩) على السجلات المشتركة
تكون الروابط خطية قرب نقطة التشغيليسمح بانتشار الصدمات عبر ⁨A⁩ادفع خارج النطاق الخطي وقارن
منحنيات الهشاشة قابلة للنقل بين الأماكننادرًا ما تتوافر المنحنيات المحليةالتحقق مقابل الخسائر المرصودة حيثما وُجدت
المدخلات
مجموعات بيانات ذات إصدارات ومزودة ببيان المصدر
المخرجات
توزيعات، لا أرقام منفردة أبدا
الرمز
يُصدر مع بطاقة النموذج والاختبارات
إعادة الإنتاج
البيانات نفسها والشيفرة نفسها والبيئة نفسها والبذرة نفسها
صيغ معيارية للمخاطر وفضاء الحالة؛ والافتراضات المدرجة نموذجية للأسلوب ومعلنة للمراجعة، وليست نتائج.
مبادئ FAIR التوجيهية · GO FAIR وFORCE11⁨W3C PROV⁩ · اتحاد الشبكة العالميةإرشادات بشأن المعالجة المتسقة لأوجه عدم اليقين · الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخبيانات CEOS الجاهزة للتحليل · لجنة سواتل رصد الأرض
06المؤشرات الفرعية

ما الذي يُقاس، ومدى جودة قياسه.

يحمل كل مؤشر وحدته ووتيرته ونوع المصدر الذي يستند إليه ووسم الأدلة الذي ستحمله القيمة. ولا تُعرض أي قيم: فالبرنامج يقدّمها بموجب سلطته الخاصة.

المؤشرالوحدةوتيرة الإصدارنوع المصدرالوسم
Studies sharing code and datapercent of published ML studiesلكل مراجعةPublication auditsمرصود
Leakage issues identified in reviewscount by typeلكل مراجعةReproducibility studiesمُبلَّغ عنه
Out-of-distribution performanceerror on held-out regimesper evaluationتقييم النماذجمرصود
Emulator error against reference simulationerror metricper evaluationValidation runsمرصود
Journals with AI use policiesالعددسنويPublisher policiesمُعلَن
Compute used for scientific model trainingfloating point operationsper modelModel documentationمُقدَّر
07المصادر

من أين تأتي الأدلة.

مجموعات بيانات عامة مسمّاة وسجلات مؤسسية، لكلٍّ منها فئة ترخيصها. ولا تُستخدم المصادر المتاحة بموجب اتفاق إلا وفق شروطها، ولا يُعاد نشرها أبدًا.

المصدرما يقدّمهفئة الترخيص
Protein Data Bank and AlphaFold Protein Structure DatabaseExperimental and predicted protein structuresOpen, CC0 and CC BY 4.0 respectively
WeatherBench and related benchmarksStandard evaluation of data-driven weather modelsOpen, licence per benchmark (to check)
Princeton reproducibility studies on ML-based scienceSurvey of leakage and reproducibility failuresLicence per publication
Materials ProjectComputed materials properties for screeningمفتوح، CC BY 4.0
Publisher and funder policies on AI useRules on authorship, disclosure and reviewPublic, terms per publisher
08القرارات

من يقرر، وما الذي تخدمه الأدلة.

استوديو الذكاء الاصطناعي و النظم prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

من يقررالسؤالالأدلة التي تخدمها هذه الصفحة
Research teamsWhether an ML result is robust enough to publishLeakage checklists; validation protocols
Journals and reviewersWhat evidence to require for ML-based claimsReporting guidance; reproducibility evidence
ممولو البحوثHow to fund open models, data and compute for scienceOpenness and compute evidence

المخرجات التي يُنتجها هذا الموضوع

  • Leakage and reproducibility checklists for ML studies
  • Validation protocols for scientific emulators
  • Guidance on reporting AI use in research
  • Case studies of AI in specific sciences
09الأسئلة الجوهرية

What scientists ask about AI in research.

  • Does the AI-assisted result hold when tested independently, by experiment or observation?
  • Is the model, data and code available so others can reproduce it?
  • Has data leakage between training and evaluation inflated reported performance?
  • Does the model extrapolate beyond the conditions its training data covered?
10الآليات

How discovery and error both scale.

Machine learning finds patterns in large datasets faster than people can, and surrogate models can emulate expensive simulations, allowing many more scenarios to be explored. In fields with good data and clear validation, such as structural biology, the gains have been substantial.

The risks are equally systematic. Leakage between training and test data has produced inflated results across many disciplines. Models trained on past data may not respect physical laws when extrapolating. Generative النظم can fabricate plausible references or data. And when models and data are proprietary, results cannot be checked.

11المناهج والبيانات

Keeping AI-assisted science reproducible.

  1. 01

    Reporting standards

    Checklists covering data splits, leakage checks, baselines and uncertainty. Standards help only if journals and reviewers enforce them.

  2. 02

    Physics-informed and hybrid models

    Combining learned components with known physical constraints, using الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي and high-performance, cloud and edge computing. Constraints reduce but do not remove extrapolation risk.

  3. 03

    Uncertainty estimation

    Ensembles and Bayesian methods from الاحتمالات والإحصاء to flag predictions the model is unsure of. Uncertainty estimates can themselves be miscalibrated.

  4. 04

    Open artefacts

    Publishing code, data and model weights where rights allow, so others can reproduce and challenge results.

13Where this page’s references

Where this page’s references lead.

الهيئات والوثائق التي تُقرأ هذه الصفحة في ضوئها. وتتغير الحالات والإصدارات؛ ويقود كل رابط إلى الهيئة المُصدِرة.

14أسئلة

أسئلة وأجوبة.

What is data leakage in machine learning?
The unintended use of information from the test data during training or model selection, which makes performance look better than it would be on genuinely new data.
Can AI replace scientific simulation?
AI emulators can approximate simulations quickly within their training range, but they need validation and can fail for conditions they have not seen.
How should AI use in research be reported?
By stating which tools were used, for what, with what settings, and how outputs were checked, following the policies of the journal and funder.
Can AI replace experiments?
No. It can prioritise which experiments to run and emulate some simulations, but claims about the world still need testing against observation or experiment.
What is data leakage?
When information from the test set, or from the future, finds its way into training, so the model appears better than it is. It is one of the most common errors in applied machine learning.
Does the platform review scientific papers?
No. It studies methods and publishes guidance and case studies. Peer review remains with journals and the scientific community.
Are AI-generated hypotheses credited?
The platform’s outputs describe the role AI played in any work, so readers can judge the result; authorship and accountability stay with people.
التقاريرساهم

ساهم بأدلة من هذه الصفحة.

التقارير is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIالذكاء الاصطناعي والنظم المستقلةالتقنيات الأسيةأدلة Labs
الذكاء الاصطناعي والنظم المستقلة

قدّم منهجية أو مجموعة بيانات أو سؤالا.

المعلومات والاستفسارات متاحة اليوم. ويحصل الاستفسار على رقم مرجعي ويحدد الخطوة التالية؛ ولا تُفتح الطلبات والمدفوعات وتخصيصات الحوسبة والتسجيلات إلا حين يتوافر فريقها وشروطها وقدرة المراجعة.

The Global Centre for Risk and Innovation

Science · evidence · measurement

Not for profit

Our articles, maps and twins are free to read and free to republish. Readers and partners keep it that way.

Partner with us

Who funds us

GCRI is a not-for-profit institution. To ask who funds a piece of work, use the funding questions form.

Independence

Editors and the expert reviewers named on each article decide what we publish. Funders and partners do not review or approve articles before publication.

Licence

Articles: CC BY 4.0. Figures, maps, twins and data: CC BY 4.0. Other uses: ask through the permissions form.