或为语言学正名,喜马拉雅小国无法对地震

“语义学术”搜索引擎推出新版本

《降临》或为语言学正名

喜马拉雅小国无法对地震“免疫”

心脏可视化助力医生预测中风风险

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基于人工智能的“语义学术”由艾伦人工智能研究所首席执行官Oren
Etzion负责开发。

《降临》剧照 图片来源:Jan Thijs

不丹虎穴寺 图片来源:Douglas J. McLaughlin

每4分钟,中风便会导致1人死亡。为确定患者的中风风险,医生会测量心脏的某些特征,比如它的大小和泵血力量。不过,研究人员一直没有工具研究疾病诱导的心脏结构变化可能如何影响心脏功能和血液流动。

图片来源:Stuart Isett/Polaris/eyevine

毫无疑问,语言学是最易受误解的科学。很多人将语言学家视为指指点点的批评者,甚至其他一些科学家并不认为该领域是“真正的科学”。但近日随着科幻电影《降临》的上映,语言学家似乎有机会摆脱这种困境。

当提到地震时,不丹似乎是个例外。尽管周围国家地震频发,但这个位于印度和中国之间的小王国,在过去500年中似乎从未发生过大地震。现在,通过分析历史和地质构造数据,欧洲和不丹研究人员表示,已经解开了谜题。

如今,一个跨学科的科学家团队表示,其找到了分析血液流经心脏上部血液收集腔体——左心房的新方法,从而可能带来评估病人患上中风风险的更好方法。

一个基于人工智能且旨在超越“谷歌学术”的免费学术搜索引擎正在扩展其论文库,目标是覆盖计算机科学和神经科学领域的约1000万篇研究论文。其创建者日前宣布了这一消息。自从该搜索引擎于去年上线以来,若干其他基于人工智能的学术搜索引擎也相继加入进来,其中最引人注目的是计算业巨头微软。

电影刻画了在一连串外星飞船突然出现在地球后,全世界一片混乱,而受雇于美国军方的语言学教授Louise
Banks,受命与外星人接触,并计划弄清它们的语言。

一直以来,科学家希望弄清为何不丹表面上地震活动匮乏。一个理论认为,这里十分“耐震”,即无法产生大地震。而也有人表示,表面的风平浪静只是源于信息缺乏——国际科学界对这里的地震历史记录知之甚少。

研究人员利用专门的计算机断层扫描,在两个心脏中建立了心脏血流的可视化图像:一个心脏拥有正常的血液循环,另一个因为心脏疾病而出现血液流动异常。他们的建模显示,在健康的心脏中,血液以紧凑的螺旋形状流经左心房,从而使其快速流出这一结构。不过,在增大的病变心脏中,这种螺旋形状从未完全形成,导致血液在左心房中徘徊。于是,血液更有可能淤积在那里,形成导致中风的凝块。该团队在日前出版的《生物医学工程纪事》杂志上发表了这一成果。

由美国西雅图非营利性机构——艾伦人工智能研究所创建的“语义学术”在日前于旧金山举行的神经科学学会年会上展示了新版本。一些提前看过该网站的科学家对其印象深刻。“这是一个极大的变革。”斯坦福大学神经生物学家Andrew
Huberman表示,“它会带领你穿越茂密的信息丛林。”

该电影对语言细节的注意,多亏了加拿大麦吉尔大学语言学家Jessica
Coon等科学顾问的努力。语言学家在电影正式上映前,就开始在博客上分享自己的观点,迄今为止反响热烈。

为了寻找不丹地震历史记录,瑞士洛桑大学地球物理学家György
Hetényi及其同事,调查了已出版的历史记录和僧侣等记录的原始文献。参与该项目的不丹历史学家Karma
Phuntsho还研究了古藏语历史文献。他们注意到,文献中有一个孩子对1714年春天发生的一次大地震的描述:“大地震让所有房屋化为粉末。”

研究人员希望,将来的工作将使医生从业者具备利用心脏血液流动的计算机可视化图像评估患者中风风险的能力。

该搜索引擎于2015年11月首次亮相,并且承诺利用对学术论文内容和背景的更加复杂的理解,将其进行分类和排名。当下流行的“谷歌学术”能获取到约2亿篇文档,并且可扫描付费阅读文章。不过,它只能根据关键词进行搜索。相比之下,“语义学术”可评估对一篇论文的哪些引用是最有意义的,并且通过被引次数上升的速度对论文进行排名。

“语言学非常有趣。”英国伦敦大学玛丽皇后学院语言学家David
Adger说,“尝试描绘语言的不同假说,提出概括观点,并验证真假。实地调查一种新语言让人兴奋,也难免遇到挫折。”

而另一个记录来自一位庙宇建筑者传记,“木公马年的第三个月的第二十天,一次大地震袭击该国”。转换为现在的日期,那一天大约是1714年5月4日。

最初亮相时,“语义学术”仅能获取计算机科学领域的300万篇论文。部分得益于同AI2“兄弟”机构——艾伦脑科学研究所的合作,该网站如今新增了数百万篇论文以及专门面向神经学和医学的新过滤器。这些过滤器能使搜索基于诸如一篇论文研究的是大脑哪个部分或哪种细胞类型、何种模式生物被研究以及哪种方法被利用等进行。AI2首席执行官Oren
Etzioni表示,明年AI2打算将PubMed所有文章编入索引并且扩展到整个医学科学领域。

“语言学家通常会经历很多事情,例如电影中其他角色期望的语言学家能懂得所有语言,包括外星语言。”美国乔治城大学语言学家Jennifer
Nycz说。

基于这些文献记录,Hetényi及同事推断,不丹曾在1714年5月发生了一场足以摧毁建筑的大地震。然后,他们收集了能支持这些记录的地质学证据。研究人员在不丹挖掘了壕沟,寻找构造断裂痕迹。结果发现,在1642年至1836年间,沿一个断层发生过地震,这与1714年地震记录相吻合。

“我现在用的最多的还是谷歌学术。”在西班牙马德里软件公司“专家系统”从事语义搜索工作的Jose
Manuel Gómez-Pérez表示,“但‘语义学术’有很大的潜力。”

但了解一个新语言只是语言学家的一小部分工作。“对于大部分语言学家而言,我们的工作重点不是某种语言的细节问题,而是更大的问题,例如语言如何被学习等。”乔治城大学语言学家Nicholas
Subtirelu说。他提到,该电影聚焦了Banks能使用多种语言,这也反映了语言学家是“专业语言通”的流性思维。

Hetényi等人利用这些数据,建模了地震可能发生的位置以及烈度。研究人员预计该地震震级约为7.5~8.5,并且震源位于一个240千米长70千米宽的条带上。“这次地震发生在我们认为不会发生地震的地方。”Hetényi说。

“语义学术”并非唯一基于人工智能的搜索引擎。计算业巨头微软在今年5月悄悄地发布了其自身的学术搜索工具——“微软学术”,以替代早先的“微软学术搜索”。

不过,《降临》引发了针对一个古老争论的新一轮热议:语言学在科学中的位置如何?电影中,理论物理学家Ian
Donnelly对Banks说:“社会的基石不是语言,是科学。”

该研究组近日在《地球物理学研究通讯》上指出,这样一来,不丹似乎不会对地震免疫,这仅仅是信息不畅掩盖下的风平浪静。该发现也证实整个喜马拉雅地区均有可能产生大地震。

Nycz并不同意这个说法,“将语言与科学相对立是错误的。”她说,“虽然不是所有的语言学家都采用科学方法学习语言,但有些人正努力去做。”

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