Algorytmy Netfliksa i Facebooka pomogą w walce z chorobą Alzheimera
Algorytmy wykorzystujące uczenie maszynowe, które są wykorzystywane przez Netfliksa i Facebooka, mogą pomóc złamać język biologiczny nowotworów oraz choroby Alzheimera. Tak wynika z najnowszych badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge.
Duże firmy technologiczne, takie jak Netflix, Facebook i Amazon, wykorzystują mechanizmy uczenia maszynowego, aby zaproponować użytkownikom jak najtrafniejsze rekomendacje. Na przykład Netflix sprawdza, co użytkownik oglądał i używa uczenia maszynowego, aby przewidzieć, co chciałby obejrzeć w następnej kolejności. Podobnie Facebook analizuje obecnych znajomych i aktywność użytkownika na platformie społecznościowej, aby zasugerować mu nowe połączenia i strony do "polubienia".
Naukowcy z Uniwersytetu w Cambridge uważają, że ten rodzaj sztucznej inteligencji może być używany do "trenowania modelu językowego na dużą skalę", aby zbadać, co się dzieje, gdy coś "dzieje się nie tak z białkami" wywołującymi chorobę. Np. choroba Alzheimera pojawia się, gdy białka "zbuntują się" i tworzą zbitki beta-amyloidu, które zabijają zdrowe komórki nerwowe w mózgu. Zdrowy mózg ma zdolność do pozbywania się tych nieprawidłowych agregatów, ale eksperci uważają, że niektóre nieuporządkowane białka również tworzą kropelki białek zwane kondensatami.
Kondensaty łączą się swobodnie z innymi zbitkami, ale mogą tworzyć się i przebudowywać, w przeciwieństwie do agregatów, które są trwałe, jak wynika z badań opublikowanych w czasopiśmie "PNAS".
- Kondensaty białkowe przyciągnęły ostatnio wiele uwagi w świecie naukowym, ponieważ kontrolują one kluczowe wydarzenia w komórce, takie jak ekspresja genów, jak nasze DNA jest przekształcane w białka, a także synteza białek - jak komórki tworzą białka. Wszelkie defekty związane z tymi kropelkami białka mogą prowadzić do chorób, takich jak nowotwory. Właśnie dlatego wprowadzenie technologii przetwarzania języka naturalnego do badań nad molekularnym pochodzeniem nieprawidłowego funkcjonowania białek jest niezbędne, jeśli chcemy być w stanie poprawić błędy gramatyczne wewnątrz komórek, które powodują choroby - powiedział profesor Tuomas Knowles, główny autor badań.
Według naukowców, sztuczna inteligencja może być wykorzystana do dokonywania bardziej zaawansowanych odkryć niż ludzie byliby w stanie, pozwalając spojrzeć na "poprawianie błędów gramatycznych wewnątrz komórek, które powodują choroby".
- Wprowadzenie technologii uczenia maszynowego do badań nad chorobami neurodegeneracyjnymi i nowotworami jest absolutnym gamechangerem. Ostatecznie celem będzie wykorzystanie sztucznej inteligencji do opracowania ukierunkowanych leków, które radykalnie złagodzą objawy lub w ogóle zapobiegną wystąpieniu demencji - dodał prof. Knowles.
- Ludzkie ciało jest domem dla tysięcy i tysięcy białek, a naukowcy nie znają jeszcze funkcji wielu z nich. Poprosiliśmy model językowy oparty na sieci neuronowej, aby nauczył się języka białek. W szczególności poprosiliśmy program, aby nauczył się języka zmiennokształtnych kondensatów biomolekularnych - kropli białek znajdujących się w komórkach - które naukowcy naprawdę muszą zrozumieć, aby złamać język funkcji biologicznej i nieprawidłowego funkcjonowania, które powodują raka i choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Alzheimera. Stwierdziliśmy, że algorytm jest w stanie nauczyć się, bez wyraźnej informacji, co naukowcy już odkryli na temat języka białek w ciągu dziesięcioleci badań. Przekazaliśmy algorytmowi wszystkie dane dotyczące znanych białek, aby mógł on nauczyć się i przewidzieć język białek w taki sam sposób, w jaki modele uczą się o ludzkim języku i jak WhatsApp wie, jak sugerować słowa, których można użyć - podsumowała dr Kadi Liis Saar, pierwsza autorka pracy.
