„Netflix“, „Amazon“ naudojami galingi algoritmai և „Facebook“ gali „palaužti vėžį և Alzheimerio liga“

Mikroskopinis baltymų liuminescencijos vaizdas susikaupia gyvų ląstelių viduje. Paskola: Weitzo laboratorija, Harvardo universitetas

Dirbtinis intelektas gali „nuspėti“ biologinę kalbą, pavyzdžiui, vėžines neurodegeneracines ligas Alzheimerio liga, mokslininkai nustatė.

Mokslininkai nustatė, kad galingi „Netflix“, „Amazon“ ir „Facebook“ naudojami algoritmai gali „nuspėti“ biologinę vėžio ir neurodegeneracinių ligų kalbą.

Didelės per kelis dešimtmečius trukusių tyrimų duomenys buvo įvesti į kompiuterio kalbos modelį, siekiant sužinoti, ar dirbtinis intelektas gali padaryti pažangesnius atradimus nei žmonės.

Kembridžo universiteto Šv. Jono koledžo mokslininkai nustatė, kad mašininio mokymosi technologija gali iššifruoti vėžio, Alzheimerio ir kitų neurodegeneracinių ligų „biologinę kalbą“.

Jų novatoriškas tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Science“ PNAS: 2021 m. Balandžio 8 d., Vėliau jis gali būti naudojamas „ištaisyti gramatines klaidas ligas sukeliančiose ląstelėse“.

Fluorescenciniai mikroskopiniai baltymų koncentratai, kurie susidaro gyvų ląstelių viduje

Mikroskopinis baltymų liuminescencijos vaizdas susikaupia gyvų ląstelių viduje. Paskola: Weitzo laboratorija, Harvardo universitetas

Laikraščio autorius պրոֆես Sent Džono uncijų koledžo tyrėjas profesorius Thomas Knowlesas sako: Mašininio mokymosi technologijos diegimas atliekant vėžio „neurodegeneracinių ligų“ tyrimus yra absoliutus žaidimų keitiklis. “Galų gale tikslas bus naudoti dirbtinį intelektą kuriant tikslingus vaistus, kad būtų galima dramatiškai palengvinti simptomus arba apskritai užkirsti kelią demencijai”.

Kai tik „Netflix“ siūlo žiūrėti serialą arba „Facebook“ siūlo susidraugauti su kuo nors, platformos naudoja galingus mašininio mokymosi algoritmus, kad numatytų, ką veiks aukštos kvalifikacijos žmonės ateityje. „Alexa“ balso padėjėjai, pvz., „Siri“, netgi gali iškart atpažinti asmenis, kurie „kalbės“ su jumis.

Straipsnio pagrindinis autorius ir Šv. Jono uncijos koledžo tyrėjas daktaras Kadi Liisas Saar naudojo panašią mašinų technologiją, kad modeliuotų plataus masto kalbą, kad sužinotų, kas nutinka, kai kažkas negerai su kūno baltymais. liga

Jis pasakė. „Žmogaus kūnas susideda iš tūkstančių ir tūkstančių baltymų, mokslininkai iki šiol nežino daugelio jų funkcijos. Mes paprašėme sukurti kalbos modelį, pagrįstą neuronų tinklu, kad išmoktume baltymų kalbą.

Fluorescuojančių mikroskopo baltymų koncentratų formulavimas

Mikroskopinis baltymų liuminescencijos vaizdas susikaupia gyvų ląstelių viduje. Paskola: Weitzo laboratorija, Harvardo universitetas

„Mes specialiai paprašėme programos išmokti biomolekulinių kondensatų, baltymų lašelių, randamų ląstelėse, kalbą, kurią mokslininkai tikrai turi suprasti, norėdami suskaidyti biologinės funkcijos kalbą, sukeliančią vėžį, neurodegeneracines ligas, tokias kaip Alzheimerio liga. “Mes nustatėme, kad ji gali, aiškiai nepasakydama, sužinoti, ką mokslininkai jau atrado dešimtmečius atliekant baltymų kalbos tyrimus.”

Baltymai yra didelės, sudėtingos molekulės, atliekančios labai svarbų vaidmenį organizme. Jie atlieka didžiąją dalį darbo ląstelėse, reikalingose ​​kūno audiniams reguliuoti, organų struktūrai, funkcijai. Pavyzdžiui, antikūnai yra baltymai, kurie apsaugo kūną.

Alzheimerio, Parkinsono ir Huntingtono ligos yra vienos iš trijų labiausiai paplitusių neurodegeneracinių ligų, tačiau mokslininkų vertinimu, jų yra šimtai.

Alzheimerio liga, kuria serga 50 milijonų žmonių visame pasaulyje, baltymai apgauna, kaupia ir naikina sveikas nervines ląsteles. Sveikos smegenys turi kokybės kontrolės sistemą, kuri veiksmingai pašalina šias potencialiai pavojingas baltymų mases, žinomas kaip agregatai.

Mokslininkai dabar mano, kad kai kurie sutrikę baltymai taip pat gamina skystų baltymų lašelius, vadinamus ne membraniniais koncentratais, kurie susilieja. Skirtingai nuo baltymų agregatų, kurie yra negrįžtami, baltymų koncentratai gali būti modifikuoti, dažnai lyginami su lavos svogūnėlių vašku.

Profesorius Knowlesas sakė: „Baltymų koncentratai pastaruoju metu labai daug dėmesio sulaukė mokslo pasaulyje, nes jie kontroliuoja pagrindinius ląstelės įvykius, tokius kaip genų ekspresija. DNR: virsta baltymais, և baltymų sinteze, kaip ląstelės gamina baltymus.

„Bet koks šių baltymų lašelių defektas gali sukelti tokias ligas kaip vėžys. Štai kodėl natūralios kalbos apdorojimo technologijos įdiegimas tiriant baltymų disfunkcijos molekulinę kilmę yra gyvybiškai svarbus, jei norime ištaisyti ligas sukeliančių ląstelių gramatines klaidas “.

Daktaras Saras pasakė. „Mes tiekėme algoritmą su visais duomenimis, saugomais žinomuose baltymuose, kad jis galėtų išmokti և numatyti baltymų kalbą, kai šie modeliai mokosi žmonių kalbos ինչպես, kaip„ WhatsApp “žino, kaip pasiūlyti žodžius, kuriuos naudosite. ,

„Tada mes galėjome paklausti apie specialią gramatiką, dėl kurios tik tam tikri baltymai užsikemša ląstelių viduje. Tai labai sunki užduotis, kurios atidarymas padės mums išmokti ligos kalbos taisykles “.

Mašinų mokymosi technologijos sparčiai tobulėja dėl didėjančio duomenų prieinamumo, didėjančios skaičiavimo galios ir technologinės pažangos, sukūrusios galingesnius algoritmus.

Tolesnis mašininio mokymosi naudojimas ateityje gali paversti vėžio neurodegeneracinėmis ligomis. Atradimų gali būti daugiau nei tai, ką dabar žino mokslininkai; jie manipuliuoja ligomis, galbūt net labiau nei žmogaus smegenys gali suvokti be mašininio mokymosi.

Daktaras Saras paaiškino. „Mašininis mokymasis gali būti laisvas nuo apribojimų, kurie, tyrėjų manymu, yra mokslinių tyrimų tikslai, reiškia, kad bus rasti nauji ryšiai, kurių dar neįsivaizdavome. Tai tikrai įdomu “.

Sukurtas tinklas dabar laisvai prieinamas viso pasaulio tyrėjams, kad daugiau mokslininkų galėtų dirbti pažangos srityje.

Nuoroda. „Molekulinė baltymų koncentratų gramatika iš seką lemiančių veiksnių ս įterpimo“: Kadi L. Saar, Alexey S. Morgunov, Runzhang Qi, William E. Arter, Georg Krainer, Alpha A. Lee ir Tuomas PJ Knowles, 2021 m. Balandžio 7 d. Nacionalinės mokslų akademijos mokslinis biuletenis,
DOI: 10.1073 / pnas.2019053118:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.