Die Forscher nutzten eine Kombination aus automatisierter Textanalyse und dem „wissenschaftlichen Roboter“ Eve, um den Prozess der halbautomatischen Wiedergabe von Suchergebnissen zu automatisieren.
Forscher unter der Leitung der University of Cambridge analysierten mehr als 12.000 Forschungsarbeiten zur Zellbiologie von Brustkrebs. Nachdem die Sammlung auf 74 Artikel von erheblichem wissenschaftlichem Interesse eingegrenzt wurde, erwies sich weniger als ein Drittel – 22 Artikel – als replizierbar. In zwei Fällen gelang es Eve, zufällige Entdeckungen zu machen.
Die Ergebnisse enthalten in Interface-Magazin der Royal Society Beweisen, dass es möglich ist, Roboter und künstliche Intelligenz einzusetzen, um die Reproduktionskrise zu lösen.
Ein erfolgreiches Experiment ist eines, bei dem ein anderer Wissenschaftler in einem anderen Labor und unter ähnlichen Bedingungen das gleiche Ergebnis erzielen kann. Aber mehr als 70 % der Forscher haben erfolglos versucht, die Erfahrungen einer anderen Welt zu reproduzieren, und mehr als die Hälfte ist es nicht gelungen, einige ihrer eigenen zu reproduzieren: Dies ist die Krise der Reproduktion.
„Gute Wissenschaft hängt von der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ab, sonst sind sie fast bedeutungslos“, sagte Professor Ross King vom Department of Chemical Engineering and Biotechnology in Cambridge, der die Forschung leitete.
„Das ist besonders wichtig in der Biomedizin: Wenn ich krank bin und von einer vielversprechenden neuen Behandlung lese, aber die Ergebnisse nicht reproduzierbar sind, woher weiß ich, was ich glauben soll?“ Das Ergebnis kann sein, dass Menschen das Vertrauen in die Wissenschaft verlieren. »
Vor einigen Jahren entwickelte King den Wissenschaftsroboter Eve, ein Computer-/Robotersystem, das mithilfe von Techniken der künstlichen Intelligenz (KI) wissenschaftliche Experimente durchführt.
„Einer der großen Vorteile des Einsatzes von Maschinen in der Wissenschaft ist, dass sie präziser sind und Details genauer erfassen als Menschen“,
sagte der König. “Und das macht es gut geeignet für die Aufgabe, wissenschaftliche Erkenntnisse zu replizieren.”
Als Teil eines DARPA-finanzierten Projekts
King und Kollegen aus dem Vereinigten Königreich, den Vereinigten Staaten und Schweden entwarfen ein Experiment, das eine Kombination aus künstlicher Intelligenz und Robotik verwendet, um die Reproduktionskrise zu lösen, indem Computer dazu gebracht werden, wissenschaftliche Arbeiten zu lesen und zu verstehen, und Eve versucht, die Experimente zu wiederholen .
In diesem Artikel konzentrierte sich das Team auf die Krebsforschung.
„Die Literatur über Krebs ist riesig, aber niemand macht das Gleiche zweimal, was die Reproduzierbarkeit zu einem großen Problem macht.“
sagte der König.
„Angesichts der riesigen Summen, die für die Krebsforschung ausgegeben werden, und der Zahl der Menschen, bei denen weltweit Krebs diagnostiziert wird, ist dies ein Bereich, in dem die Fortpflanzungsfähigkeit dringend verbessert werden muss.“
Aus einem anfänglichen Satz von mehr als 12.000 veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten verwendeten die Forscher automatisierte Transkript-Mining-Techniken, um Daten zu extrahieren, die sich auf eine Veränderung der Genexpression als Reaktion auf eine medikamentöse Therapie bei Brustkrebs beziehen.
In dieser Gruppe wurden 74 Artikel ausgewählt.
Zwei verschiedene menschliche Teams verwendeten Eve und zwei Brustkrebszelllinien und versuchten, alle 74 Ergebnisse zu replizieren.Statistisch signifikante Beweise für eine Replikation wurden gefunden. für 43 Stück, Das bedeutet, dass die Ergebnisse unter ähnlichen Bedingungen reproduziert werden können; Und ein wichtiger Beweis für die Reproduktion oder Haltbarkeit 22 Artikel gefunden, was bedeutet, dass die Ergebnisse von verschiedenen Wissenschaftlern unter ähnlichen Bedingungen reproduziert werden können. In zwei Fällen ermöglichte die Automatisierung zufällige Entdeckungen.
Obwohl in diesem Experiment nur 22 der 74 wiederholbaren Artikel gefunden wurden, bedeutet dies laut den Forschern nicht, dass die anderen Artikel nicht wissenschaftlich wiederholbar oder robust sind.
„Es gibt viele Gründe, warum ein bestimmtes Ergebnis nicht in einem anderen Labor repliziert werden kann.“
sagte der König.
Zelllinien können beispielsweise ihr Verhalten in verschiedenen Labors unter verschiedenen Bedingungen ändern. Der größte Unterschied, den wir festgestellt haben, ist, dass es wichtig ist, wer es durchmacht, weil jeder anders ist. »
Laut King zeigt diese Arbeit, dass automatisierte und halbautomatische Technologien ein wichtiges Werkzeug sein können Zur Lösung der reproduktiven Krise beitragen.
„Es ist wirklich schockierend, wie groß das Zuchtproblem in der Wissenschaft ist, und es würde eine Überarbeitung der Art und Weise erfordern, wie so viel Wissenschaft betrieben wird“,
sagte der König.
“Wir glauben, dass Maschinen eine Schlüsselrolle dabei spielen, dies zu lösen.”