论文

从过载到洞察:AI智能体如何支持科学家分析复杂数据

From Overload to Insights: How AI Agents Can Support Scientists in Analyzing Complex Data

应用与实践科学研究

摘要

欧洲X射线自由电子激光装置(European XFEL)的科学家开展的实验会产生非常庞大且复杂的数据集。随后的数据分析极具挑战:科学家必须把领域专长与散落在文档、工具和支持渠道中的装置与软件知识结合起来。为解决该问题,我们设计并评估了一个按科学家需求定制、与European XFEL高性能计算环境集成的智能体AI系统。采用设计科学研究方法,我们开展了快速文献综述、对16个AI工具的系统评估、多轮访谈、一次焦点小组以及与European XFEL专家的用户研究,以开发并评估两个原型。我们的研究识别出科学数据分析中的关键知识挑战,推导出支持知识检索与源代码生成的AI智能体需求,并提出面向专用系统的设计建议,使其能适应不断演变的AI工具格局。这些发现为在高度专业化的科学环境中开发可维护的AI支持提供指导。

从过载到洞察:AI智能体如何支持科学家分析复杂数据:论文配图
图 2:使用 Kilo Code 代理、代理自定义文件以及来自 HPC 集群的数据和 Jupyter 内核在 Visual Studio Code 中进行数据分析