對約 7500 萬份出版物的分析發現，那些採用人工智慧的出版物更有可能成為“熱門論文”

從醫學領域設計新的候選藥物到社會科學領域起草新的稅收政策，人工智慧（AI）在科學研究中的好處無所不在。

就在本週，兩位以其開創性人工智慧研究而聞名的科學家獲得了諾貝爾物理學獎，三位科學家獲得了諾貝爾化學獎，該獎表彰了使用包括人工智慧在內的先進技術來預測蛋白質的形狀。然而，儘管人工智慧進展迅速且應用廣泛，但許多研究人員對人工智慧如何使他們的研究受益缺乏系統的了解，並且對人工智慧是否能夠推動各個領域的科學發展仍持懷疑態度。

西北大學的一項新研究分析了 7,460 萬份出版物、710 萬份專利和 420 萬份大學課程大綱，發現採用人工智慧的論文表現出「引用影響力溢價」。然而，人工智慧的好處並沒有公平地惠及女性和少數族裔研究人員，而且，隨著人工智慧在加速科學發展方面發揮更重要的作用，它可能會加劇科學領域現有的差距，對建立一支多元化、公平和包容性的研究團隊產生影響力。

由凱洛格管理學院的王大順和高健領導的研究團隊開發了一個測量框架，透過將自然語言處理（NLP）技術應用於這些龐大的數據集來估計人工智慧在科學研究中的直接使用和潛在好處。

王是凱洛格商學院管理學和組織學教授以及工業工程和麥考密克大學凱洛格科學與創新中心（CSSI）主任兼凱洛格瑞安複雜性研究所共同主任。高是凱洛格 CSSI 的研究助理教授。

這項研究“量化人工智慧在科學研究中的使用和潛在好處”發表10 月 11 日雜誌自然人類行為。

「這些進步提出了一種可能性，即隨著人工智慧在準確性、穩健性和覆蓋範圍上不斷提高，它可能會為科學帶來更有意義的好處，推動廣泛研究領域的科學進步，同時顯著增強研究人員的創新能力，」高說。

最具影響力的研究

研究發現，人工智慧最近在各個領域的成功對於研究來說是引人注目的。自2015 年以來，人工智慧在學科研究中的使用越來越多，出版物的標題或摘要中提到了人工智慧相關術語（例如「人工智慧」、「深度學習」和「卷積神經網路」） 。

2015年至2019年，學科包括電腦科學（37%）、工程學（24%）、物理學（24%）、生物學（22%）、心理學（24%）、經濟學（14%）、社會學（30%）和(27%) 由於新的人工智慧功能的開發，直接人工智慧使用分數均顯著急劇增加。

研究人員檢查了一篇論文被引用的次數，並將「熱門論文」定義為在同一領域和同一年發表的論文被引用次數排在前 5% 的論文。無論哪個學科，在標題或摘要中提及人工智慧相關術語的學科論文都會獲得更多的引用，更有可能成為熱門，並且從其他學科獲得的引用比例也更高。

高說：“除了其擴展之外，人工智慧在研究中的使用和好處在各個學科中都很普遍，但我們發現人工智慧教育存在系統性失調。” “高等教育中人工智慧的投資與科學領域人工智慧的效益並不一致。”

這些結果表明，大多數學科的人工智慧人才和知識的供應似乎不足以滿足這些學科可能從人工智慧能力中獲得的好處，突顯了人工智慧使用和人工智慧培訓方面存在巨大差距。

高說：“人工智慧在科學學科中的應用在整個科學領域都處於領先地位，而對人工智慧提高各學科未來科學家技能的教育關注卻滯後了。”

STEM 中代表性不足的群體

該研究還強調了人工智慧使用的穩定增長對女性和少數族裔研究人員產生的不平等影響。可能會帶來。

「從歷史上看，我們知道女性和少數族裔在某些領域的代表性較少，特別是在 STEM 領域，」高說。 “我們發現，隨著人工智慧在科學中的應用不斷增長，這些群體從新技術中受益的可能性較小。”

研究人員表示，投資確保人工智慧背後的培訓公平可能會對縮小人口差距產生正面影響。

接下來怎麼辦？

隨著人工智慧的快速發展，研究人員表示，我們需要不斷監測和更新其對科學的益處。

“女性和少數族裔受益最少，那麼我們如何縮小人口方面的差異？”高說。

研究團隊的分析支持這樣的假設：領域專家和人工智慧研究人員之間的合作可能是促進人工智慧跨科學使用並填補人工智慧使用和人工智慧培訓空白的一種有意義的方式。

高說：「增加跨學科的人工智慧培訓是有好處的，這可能有助於各學科發展特定領域的人工智慧專業知識，使他們能夠從人工智慧的進步中享受更大、更及時的好處。