Deep Learning wird in der kommenden Dekade einen transformierenden Einfluss auf die Naturwissenschaften haben. Die Technologie wird die Fähigkeiten zur Modellierung und Vorhersage natürlicher Phänomene drastisch verbessern. Mit Emulatoren werden molekülgetreue Modellierungen komplexer Systeme in künstlichen neuronalen Netzen möglich, die die Kapazitäten bisheriger Simulationen bei weitem übersteigen. Damit beginnt ein fünftes Paradigma naturwissenschaftlicher Entdeckungen und verschiebt die Grenzen der Erkenntnis in Naturwissenschaften wie auch dem maschinellen Lernen selbst. Mit vielversprechenden Vorzeichen für Fortschritte beispielsweise beim Kampf gegen den Klimawandel oder der Suche nach neuen Medikamenten.
Microsoft baut dazu ein AI4Science-Team auf, das an der Spitze dieser Entwicklung forschen und maschinelles Lernen für Fortschritte in den Naturwissenschaften nutzbar machen soll – in Chemie, Physik oder Biologie. Im Rahmen dieser Initiative eröffnet Microsoft am 1. Oktober 2022 ein Research Lab in Berlin. Aufbauen und leiten wird es Prof. Dr. Frank Noé, der bereits an der Freien Universität Berlin einen Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz in den Naturwissenschaften bekleidet.
Im AI4Science-Programm bringt Microsoft seine Expertise in maschinellem Lernen und skalierbarem Cloud Computing mit der Forschungskompetenz von Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen. Leiter der globalen Initiative ist der Physiker und Machine-Learning-Experte Christopher Bishop (Cambridge). Das multidisziplinäre Team arbeitet international in verschiedenen Microsoft Research Labs, neben dem neuen Standort Berlin gibt es Labs in Cambridge, Amsterdam, Beijing und Shanghai.
Emulatoren befinden sich noch im Bereich der Grundlagenforschung. Doch das Potenzial für Ergebnisse mit Einfluss auf die reale Welt ist bereits erkennbar. So wird beispielsweise die Anzahl kleiner Moleküle, die als Kandidaten für medizinische Verwendung gelten, auf 1060 geschätzt, die Gesamtzahl der stabilen Verbindungen jedoch auf rund 10180 – was grob der Quadratzahl der Atome im bekannten Universum entspricht. Wege zu finden, um diese gewaltigen Welten zu erkunden, würde der Menschheit bedeutende Fähigkeiten verleihen – etwa, um neue Medikamente zu entwickeln, Substrate zur direkten Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre zu finden, bessere Materialien für Batterien, Elektroden für Brennstoffzellen und viele andere Anwendungen.
Der künftige Leiter des deutschen Labs, Frank Noé, ist ein führender Experte für maschinelles Lernen in den Naturwissenschaften. Als „Brückenprofessor“ hat er sich auf die Arbeit an den Schnittstellen zwischen den Fachbereichen Mathematik und Informatik sowie Physik, Biologie, Chemie und Pharmazie spezialisiert. Für seine Pionierarbeit bei der Entwicklung innovativer rechnergestützter Methoden in der Biophysik erhielt er Auszeichnungen und Förderungen unter anderem von der American Chemical Society sowie dem European Research Council.
Im Interview heißt Christopher Bishop Frank Noé willkommen und spricht mit ihm über die Eröffnung des Microsoft Research Labs in Berlin.
Ein Beitrag von Isabel Richter,
Senior Communications Manager Corporate Communications
