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Frag die Quantenphysik – KI auf der Suche nach Antworten in physikalischer Literatur

Die Quantenphysik ist eines der faszinierendsten Forschungsfelder unserer Zeit. So ist es nicht verwunderlich, dass auch einhundert Jahre nach ihrer Begründung weiter viel publiziert wird. Von Grundlagenforschung bis zur Anwendung, von Quantenverschränkung bis Qbits: Allein im Quantenjahr 2025 verzeichnet arXiv bislang über 6.000 Veröffentlichungen zur Quantenphysik.

Während die Forschung in den letzten hundert Jahren gewaltige Fortschritte gemacht hat, hat sich die Art, neue Erkenntnisse zu kommunizieren kaum verändert. Noch immer wird Wissen in Artikeln festgehalten – eine Kommunikationsform von Menschen für Menschen, die nur wenig Raum für maschinelle Unterstützung lässt. Die Nachteile dieses dokumentenzentrierten Informationsflusses sind deutlich spürbar. Gesucht wird Wissen, gefunden werden Dokumente. Der Open Research Knowledge Graph (ORKG) schafft auf verschiedenen Ebenen Abhilfe.

ORKG Ask – schneller Einstieg in ein neues Forschungsthema

Einen besonders nutzerfreundlichen Zugang ermöglicht der KI-Assistent ORKG Ask. Forschenden können ihre Fragen in natürlicher Sprache stellen und erhalten eine Antwort aus fast 80 Millionen Open-Access-Veröffentlichungen. Zusätzlich zur synthetisierten Kurzzusammenfassung zeigt ORKG Ask eine tabellarische Übersicht der relevantesten Veröffentlichungen an.

Auf die Frage „How can hybrid classical-quantum algorithms be optimized for performance on NISQ devices?“ antwortet Ask beispielsweise folgendermaßen:

Tabellenansicht in ORGK Ask

Die Detailansicht beinhaltet eine Tabelle mit den wichtigsten Veröffentlichungen und deren Inhalten. Anschließend können Forschende nach Erscheinungsjahr, Anzahl der Zitierungen oder nach bestimmten Autor:innen filtern.

Derzeit arbeiten wir an einer mehrsprachlichen Ausgabe sowie an einer Anpassung der Antwort an das Vorwissen der Nutzenden. So können zukünftig nicht nur Forschende, sondern auch die interessierte Öffentlichkeit ihre Fragen an die Quantenphysik und viele weitere wissenschaftliche Themen stellen.

Wissensgraphen – maschinenlesbare Informationen

Während ORKG Ask einen guten Einstieg in ein Forschungsthema darstellt, geht der Wissensgraph den nächsten Schritt. Hier können Forschende das Wissen relevanter Publikationen aus den Artikeln in PDF-Form befreien und in eine maschinenlesbare Form übersetzen. Kernideen, Methoden, Datensätze und Ergebnisse werden dabei nicht nur erfasst, sondern präzise miteinander in Beziehung gesetzt. So wird sichtbar, welche Paper ähnliche Fragestellungen behandeln, wo methodische Unterschiede bestehen oder welche Experimente vergleichbare Resultate erzielt haben.

Der ORKG macht es möglich, komplexe Inhalte semi-automatisch zu vergleichen und anschließend nachzunutzen. Ein Beispiel dafür ist der folgende Vergleich, den ein Nutzer zum Thema „Transition energies of highly charged ions (HCI) produced in an electron beam ion trap (EBIT), for the purpose of Quantum Electrodynamic (QED) studies“ angelegt hat: https://orkg.org/comparison/R221781. Hier wurden insgesamt 13 Forschungsbeiträge verglichen. Die entstandene Tabelle kann nun beispielsweise mit dem ORKG Pythonpaket abgerufen und für eigene Arbeiten verwendet werden.

Die Inhalte des Wissensgraphen werden von Forschenden selbst eingebracht und kollaborativ bearbeitet.

Mithilfe gesucht – Aufbau einer Wissensbasis für die Quantenphysik

Im Quantenjahr 2025 hoffen wir, die Wissensbasis des ORKG auf dem Gebiet der Physik weiter ausbauen zu können. Dafür hoffen wir auf die Mithilfe interessierter Physiker:innen bei der Kuratierung von Inhalten. Wer sich intensiver mit dem ORKG auseinandersetzen möchte, hat derzeit noch bis zum 11. Mai 2025 die Gelegenheit, sich auf unsere Curation Grants zu bewerben. Aber auch darüber hinaus sind wir immer an einer Zusammenarbeit interessiert. Zu erreichen ist das Team des ORKG unter [email protected]

#ORKG #Wissensgraph #KI #ORKGAsk #LizenzCCBY40INT #ForschungUndEntwicklung

@altpapier

Franke sagt auch:

"Wir brauchen als Gesellschaft aber eine solide Faktenbasis, um diskutieren zu können."

Der Satz ist eigentlich banal aber steht gleichzeitig in enormem Widerspruch zur Realität.

Nennt mich naiv, aber ich denke, mit einer klugen Kombination aus Technik (z.B. #git, #wissensgraph|en) und sozialen Innovationen (#kddk) ließe sich hier einiges verbessern.

Eine Voraussetzung ist IMHO das grundsätzliche Anerkennen, der menschlichen Fehlbarkeit.

#Diskurswahrheit