انتشار کامل ترین نقشه ژنوم انسان توسط DeepMind

شرکت DeepMind به عنوان زیر مجموعه‌ای از شرکت مادر Google با نام Alphabet نقشه‌ای از ژنوم انسان را منتشر کرده است که با هوش مصنوعی تولید شده است. گفته می‌شود این نقشه ژنتیکی کامل‌ترین در نوع خود است و تاثیر آن در جامعه علمی قابل مقایسه با تاثیری است که طرح‌های بین‌الملی مانند Human Genome Project برای یافتن نقشه ژنوم همه انسان‌ها دارد. از شما دعوت می‌شود برای آشنایی با این بانک داده و اثرات آن با مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.

انتشار کامل ترین نقشه ژنوم انسان توسط DeepMind

پروتئین‌ها زنجیره‌های طولانی و پیچیده‌ای هستند که در بدن انسان عملکرد انحصاری دارند که بسته به چگونگی تا شدن آن متفاوت خواهد بود. درک اینکه هر پروتئین چگونه تا می‌شود به دانشمندان در درک رفتار ارگان‌های بدن و ساخت دارو کمک می‌کند. اما شناخت این ساختار پیچیده به صورت عمومی بسیار دشوار است. دست کم تا سال گذشته که DeepMind نرم‌افزاری با نام AlphaFold به این منظور توسعه داد. هوش مصنوعی AlphaFold به صورت اثبات شده توانایی شناسایی ساختارهای پیچیده پروتئینی را داراست. اینک DeepMind قصد دارد هزاران مورد از این پیشگویی‌ها را در اختیار عموم قرار دهد.

انتشار کامل ترین نقشه ژنوم انسان توسط DeepMind

فناوری DeepMind از دید دست اندر کاران شرکت

برای درک دیدگاه دست‌اندرکاران این طرح به صحبت‌های مدیر شرکت، و یکی از پایه‌گذاران آن، با نام Demis Hassabis استناد می‌کنیم. به عقیده وی این بانک داده اوج کاربر هوش مصنوعی را به نمایش می‌گذارد و در واقع اینکار جزو اهداف اصلی شرکت بوده است. وی بیان کرده است که از ابتدا آنان قصد داشتند پس از ایجاد نوآوری‌های انقلابی در هوش مصنوعی، آن را برای در مسائل دنیای واقعی به کار گیرند و کارایی آن را در پیشبرد کشفیات علمی بسنجند.

در حال حاضر شمار پروتئین‌های در دسترس عموم ۱۸۰ هزار است. بانک داده DeepMind در حدود ۳۵۰ هزار ساختار را در خود جای داده که متعلق به جانداران مختلف مانند موش، مگس میوه و باکتری‌هایی مانند E. Coli است. این داده‌های با داده‌های پیشین هم‌پوشانی دارد؛ اما طبیعت مدل هوش مصنوعی تعیین میزان هم‌پوشانی را دشوار می‌کند. از این میان ۲۰ هزار ساختار به پروتئوم انسان اختصاص دارد که دقیق‌ترین و کامل‌ترین بانک داده در نوع خود می‌باشد.

این داده‌ها در حدود پنجاه گیگابایت است. مدیریت آن به عهده شرکت بزرگ اروپایی علوم زنده، European Molecular Biology Laboratory یا EMBL می‌باشد. در صورت استفاده از این داده‌ها کافیست اسامی افراد در تهیه این منبع را به عنوان مرجع ذکر کنید.

انتشار کامل ترین نقشه ژنوم انسان توسط DeepMind

فواید شناخت ساختارهای خمیده پروتئینی

شناخت پروتئین‌ها برای ساخت داروهای جدید، تولید آنزیم‌ها مصنوعی تجزیه زباله، پرورش محصولات زراعی مقاوم در برابر آفات و حتی مطالعات در مورد ویروس بیماری کرونا، SARS-COV-2 مهم است. یکی از اساتید دانشگاه کلورادو با نام Marcelo C. Sousa بیان کرد که « این مطالعات برای درمان بیماران در سال جاری تغییری ایجاد نمی‌کند اما بر جامعه پزشکی و داروسازی تاثیر زیادی خواهد داشت. »

در واقع تحلیل ۲۰ هزار داده کاری دشوار است و هنوز پروتکلی برای آن تعریف نشده است. از طرف دیگر DeepMind ساختارهای پروتئنی را پیش بینی کرده است؛ این ساختارها به صورت تجربی بدست نیامده. پس احتمالا هنوز برای تائید هر ساختار عملیات تحلیلی و آزمایش نیاز است. شایان ذکر است که DeepMind چندین و چند پروتکل را برای اطمینان از درستی ساختار به کار گرفته است و از نتایج خود اطمینان زیادی دارد.

حتی اگر برای تائید ساختار نیاز به کار بیشتر باشد، یک پیش‌بینی تا حدودی دقیق هم پتانسیل این را دارد که سال‌ها یک طرح پژوهشی را به جلو براند. به عنوان نمونه می‌توانیم به طرح Marcelo C. Sousa از دانشگاه کلورادو مراجعه کنیم. وی در دانشکده بیوشیمی کار می‌کند. وی قبلا از داده‌های AlphaFold استفاده کرده است. وی بیان داشت: « در همکاری با DeepMind بانک داده‌ای از نمونه‌های پروتئینی داشتیم که ۱۰ سال قدمت داشت، با این وجود هرگز به مرحله ساخت مدلی مناسب نرسیدیم. DeepMind قبول کرد که ساختاری در اختیار ما بگذارد و توانستیم مشکل را در مدت ۱۵ دقیقه حل کنیم در حالیکه ۱۰ سال بود روش کار می‌کردیم.»

اهمیت کار DeepMind

در واقع انتشار این بانک اطلاعاتی به صورت رایگان بسیار سخاوتمندانه است. به عقیده Hassabis این کار نشان از پایبندی DeepMind به اصول خود دارد. به گفته وی در Google تقریبا هر فناور مورد استفاده ریشه در کارهای DeepMind دارد اما اولویت اصلی این شرکت همواره علوم پایه و پژوهش‌های بنیادی بوده است. .وی بیان داشت که از ابتدا هدف آنان این بود که روی پیشبرد هوش جامع مصنوعی(Artificial general intelligence) و هوش مصنوعی کار کنند و سپس آن را برای پیشبرد کشفیات علمی به کار گیرند. خود Alphabet طرح‌های زیادی برای درآمدزایی دارد. در عین حال پژوهش‌های DeepMind نیز همه نوع حسنی دارد. حتی منزلت و نیت خوب علمی. و راه‌های زیادی برای رسیدن به اینها هست. به عقیده وی هوش مصنوعی در سال‌های آتی برای حل بسیاری از مشکلات ما روی زمین به کار خواهد آمد.


هوش مصنوعی چگونه موجب بهبود زندگی معلولان میشود؟
رباتیک و هوش مصنوعی
پیش بینی میزان بهبودی پس از سکته مغزی با یادگیری ماشین


منبع: theverge

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *