ASKEM — програма DARPA, спрямована на створення нового покоління систем для автоматизованого формування, підтримки та використання наукових і інженерних моделей. Вона базується на ідеї, що сучасні обчислювальні моделі та симулятори стали основним способом кодування експертних знань у складних системах, однак їх створення та супровід залишаються повністю ручними, повільними та схильними до помилок. ASKEM розробляє інструменти штучного інтелекту, які дозволяють перетворити цей процес на керовану, відтворювану та масштабовану цифрову екосистему.
Повна назва програми
ASKEM — Automating Scientific Knowledge Extraction and Modeling
Українською:
Автоматизація вилучення наукових знань і моделювання
Програма реалізується в межах:
- DARPA Information Innovation Office
Загальна концепція програми
Сучасна наука та інженерія дедалі більше залежать від:
- обчислювальних моделей
- симуляцій
- цифрових двійників складних систем
Такі моделі використовуються для:
- прогнозування епідемій
- кліматичного моделювання
- аналізу технічних систем
- оборонного планування
- оцінки ризиків
Однак існуюча проблема полягає в тому, що:
- моделі створюються вручну
- знання розпорошені між публікаціями, кодом і даними
- складно відстежити припущення моделі
- важко повторно використовувати або оновлювати моделі
ASKEM вирішує цю проблему шляхом створення:
- AI-екосистеми для наукового моделювання
- автоматизованого витягання знань
- інтегрованого середовища симуляцій
Основна мета програми
Головна мета ASKEM — створення:
- інтегрованого knowledge-modeling-simulation ecosystem
яке дозволяє:
- автоматично витягати знання з текстів, даних і коду
- будувати та оновлювати моделі
- підтримувати їх у актуальному стані
- забезпечувати трасованість усіх припущень
Проблема, яку вирішує ASKEM
Ручне створення моделей
Зараз наукові моделі:
- створюються вручну експертами
- вимагають довгого налаштування
- важко відтворюються
Втрата контексту
У традиційних моделях:
- не зберігаються припущення
- не фіксуються джерела даних
- складно перевірити коректність
«Чорні ящики» симуляцій
Багато сучасних симуляторів:
- непрозорі
- важко інтерпретуються
- не інтегровані між собою
Архітектура ASKEM
Витяг знань (Knowledge Extraction)
ASKEM використовує AI для:
- аналізу наукових статей
- вилучення математичних моделей
- структуризації знань
- створення зв’язків між джерелами
Моделювання (Modeling)
Система дозволяє:
- будувати моделі складних систем
- комбінувати різні підходи
- перевіряти узгодженість моделей
Симуляції (Simulation)
ASKEM інтегрує:
- чисельні симулятори
- агентні моделі
- багаторівневі обчислення
- гібридні підходи
Workbench (робоче середовище)
Програма створює єдину платформу, яка:
- об’єднує дані, моделі та симуляції
- дозволяє експертам працювати спільно
- підтримує візуалізацію процесів
Технологічна основа
Штучний інтелект
ASKEM активно використовує:
- machine learning
- NLP (обробку природної мови)
- graph-based reasoning
- knowledge extraction models
Обчислювальні моделі
Система працює з:
- диференціальними рівняннями
- стохастичними моделями
- агентними системами
- мульти-масштабними симуляціями
Causal inference
ASKEM підтримує:
- причинно-наслідковий аналіз
- побудову пояснюваних моделей
- перевірку гіпотез
Інтеграція даних
Програма об’єднує:
- експериментальні дані
- наукові публікації
- програмний код
- симуляційні результати
Основні напрями застосування
Епідеміологія
ASKEM активно тестується на:
- моделюванні вірусних епідемій
- аналізі поширення інфекцій
- прогнозуванні сценаріїв
Космічна погода
Програма застосовується для:
- моделювання сонячної активності
- прогнозування магнітних бур
- оцінки впливу на інфраструктуру
Інженерні системи
ASKEM може використовуватись для:
- аерокосмічних симуляцій
- енергетичних систем
- складних технічних конструкцій
Переваги підходу ASKEM
Швидкість
Автоматизація дозволяє:
- значно прискорити створення моделей
- швидко оновлювати знання
Трасованість
Система забезпечує:
- відстеження джерел даних
- контроль припущень
- пояснюваність моделей
Повторне використання
Моделі можуть:
- комбінуватися
- адаптуватися
- масштабуватися
Поліпшення точності
AI допомагає:
- зменшити людські помилки
- знаходити приховані зв’язки
- покращувати прогнози
Зв’язок із ASKE
ASKEM є розвитком попередньої програми:
- ASKE — Automating Scientific Knowledge Extraction
яка перевірила можливість:
- автоматизації наукового моделювання
- AI-аналізу наукових текстів
- побудови прототипів систем
Військове значення
ASKEM важлива для DARPA через її застосування у:
- стратегічному плануванні
- оцінці загроз
- аналізі складних динамічних систем
- підтримці прийняття рішень
Цивільні застосування
Програма має широке цивільне значення:
- медицина
- кліматологія
- енергетика
- інфраструктура
- економічне моделювання
- наукові дослідження
Основні виклики
Складність інтеграції
Проблема полягає у поєднанні:
- різних типів моделей
- різних форматів даних
- різних рівнів абстракції
Якість даних
Моделі залежать від:
- точності вхідних даних
- повноти інформації
- коректності припущень
Масштабування
Системи повинні працювати з:
- великими масивами даних
- складними мульти-моделями
- високою обчислювальною складністю
Поточний стан програми
Станом на 2026 рік DARPA:
- продовжує розвиток AI-платформ для моделювання
- фінансує інтегровані симуляційні середовища
- тестує системи в епідеміології та фізичних процесах
- формує нові стандарти автоматизованого наукового моделювання
Потенційний вплив
У разі успіху ASKEM може:
- радикально змінити наукове моделювання
- прискорити розвиток інженерії та науки
- створити єдину цифрову екосистему моделей
- забезпечити автоматизовану наукову аналітику
- змінити підхід до прийняття рішень у складних системах