کشف اسرار ژنوم انسان با هوش مصنوعی نوین

خرید بک لینک: یک روش جدید به نام ˮگوفرˮ به پژوهشگران کمک می نماید تا بهترین برنامه هوش مصنوعی را برای تحلیل و بررسی ژنوم انسان تعیین کنند و پرده از اسرار آن بردارند.

به گزارش خرید بک لینک به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، هوش مصنوعی (AI) ابزاری نوآورانه است که میتوان آنرا برای پیشبینی و حل مشکلات به شکل سریع و با دقت آموزش داد. با این وجود، استدلال پشت خروجی یا اطلاعات ارسال شده بعد از دریافت ورودی نرم افزار هوش مصنوعی از مجموعه داده ها هنوز به روشنی درک نشده است.

پژوهشگران تلاش کرده اند روش هایی را که هوش مصنوعی با آنها اطلاعات تولید می کند و قوانین و مقرراتی را که هوش مصنوعی هنگام پردازش داده ها دنبال یا ایجاد می کند، درک کنند.

درک چگونگی پیشبینی توسط هوش مصنوعی

پیتر کو (Peter Koo) دانشمند محاسبات و استادیار لابراتوار کلد اسپرینگ هاربر (Cold Spring Harbor) در ایالات متحده می خواست بفهمد هوش مصنوعی چگونه پاسخ های خویش را با دقت تولید می کند. او به جای این که این را بداند و بپذیرد که خروجی هوش مصنوعی، درست یا دقیق تولید می شود، می خواست بفهمد که هوش مصنوعی چگونه پاسخ های خویش را بوجود می آورد.

وی می گوید: اگر به جای حفظ کردن معادلات، قواعد کلی در مورد ریاضیات را بیاموزید، می دانید که چگونه آن معادلات را حل کنید. ازاین رو به جای این که فقط آن معادلات را حفظ نماییم، امیدواریم که این مدلها، حل آنرا یاد بگیرند و الان می توانیم هر معادله ای را به آن بدهیم تا حل کند.

استفاده از سیستم جدید برای درک پیشبینی های هوش مصنوعی در مورد ژنوم انسان

کو و گروهش، روشی برای یافتن الگوها در پاسخ ها و پیشبینی های جامع ایجادشده توسط هوش مصنوعی ایجاد کردند. پژوهشها اجازه داد تا پژوهشگران بفهمند کدام الگوریتم های هوش مصنوعی برای ایجاد پیشبینی در هنگام مطالعه ژنوم انسان بهتر عمل می کنند.

ژنوم انسان مجموعه ای از دی ان ای ها (DNA) است که در هر سلول یافت می شود و هر دی ان ای حاوی ۲۳ جفت کروموزوم در هسته سلول، همراه با کروموزوم های کوچک در میتوکندری سلول است.

ژنوم انسان در مجموع شامل سه میلیارد کد است که در هر فرد میلیونها تنوع دارد. باآنکه انسان قادر نیست به سرعت تمام کدهای دی ان ای را غربال کند، اما سیستم های هوش مصنوعی این قابلیت را دارند. هوش مصنوعی همینطور می تواند عامل های مختلفی را که امکان دارد انسان هنگام بررسی ژنوم از دست بدهد، شناسایی کند.

این فرایند نوآورانه که از هوش مصنوعی برای تولید پاسخ ها استفاده می نماید، مرحله ای را بوجود آورده است که داده ها را توسط هوش مصنوعی پردازش می کند، اما برای پژوهشگران دشوار است که بفهمند چگونه پردازش می شود.

کو همینطور به مشکل در تعیین اینکه کدام الگوریتم جدید -شکلی از یادگیری ماشینی که به هوش مصنوعی می گوید چگونه یاد بگیرد- اشاره می کند، چونکه هوش مصنوعی، محاسباتی فراتر از ظرفیت انسان بوجود می آورد.

یک روش جدید

کو و گروه پژوهشی وی، یک فرایند یادگیری ماشین محاسباتی جدید به نام GenOmic Profile-model compreHensive EvaluatorR که با نام گوفر (GOPHER) هم شناخته می شود، ایجاد کردند. این یک روش جدید است که به پژوهشگران امکان می دهد بهترین برنامه هوش مصنوعی را برای تحلیل و بررسی ژنوم انسان تعیین کنند.

این فرایند به پژوهشگران اجازه می دهد تا الگوریتم های مختلف را بدون انتخاب تصادفی به صورت روش مند ارزیابی کنند.

معیارهای GOPER برای تحلیل و بررسی الگوریتم ها

برنامه های هوش مصنوعی بر مبنای چهار معیار ارزیابی قضاوت می شوند که عبارتند از این که نرم افزار هوش مصنوعی چقدر زیست شناسی ژنوم انسان را یاد می گیرد، هوش مصنوعی تا چه حد الگوها و خصوصیت های مهم را پیشبینی می کند، چقدر توانایی مدیریت نویز پس زمینه دارد و میزان قابل تفسیر بودن تصمیم های آن چقدر است.

این سیستم جدید به این سؤال پاسخ می دهد که چگونه هوش مصنوعی پیشبینی های خاص را بوجود می آورد.

زیکی تانگ (Ziqi Tang) از اعضای گروه پژوهشی می گوید: هوش مصنوعی همین الگوریتم های قدرتمندی است که برای ما سؤال ها را حل می کنند. یکی از اشکالات مهم آنها اینست که ما نمی دانیم آنها چگونه به این پاسخ ها رسیده اند.

موثرترین استفاده از الگوریتم های هوش مصنوعی در آینده

روش “گوفر” کمک کرد تا پژوهشگران، الگوریتم های هوش مصنوعی را کشف کنند و بفهمند که چگونه هوش مصنوعی پاسخ های قابل اعتماد و دقیق را تولید می کند. این سیستم ملزومات اصلی را برای ایجاد کارآمدترین الگوریتم های هوش مصنوعی شناسایی می کند.

پژوهشگران اعتقاد دارند که گوفر، به بهینه سازی الگوریتم های هوش مصنوعی کمک می نماید تا مردم اعتماد کنند که چیزهای درست و ضروری را از خروجی هوش مصنوعی یاد می گیرند.

شوشان تونیان، یکی دیگر از اعضای گروه پژوهش می گوید: اگر الگوریتم به علل اشتباهی پیشبینی کند، مفید نخواهد بود.

پژوهشگران امیدوارند که روزی هوش مصنوعی بتواند با خواندن کدهای ژنوم انسان، شیوع بیماری ها را پیش بینی نماید و به منظور خواندن ژنوم انسان و درک آن، گوفر می تواند الگوریتم مورد استفاده توسط هوش مصنوعی را برای ایجاد پیشبینی ارزیابی کند.

نتایج این پژوهش اخیرا در مجله Nature Machine Intelligence انتشار یافته است.

منبع:

دسته‌ها