فك طلاسم “الصندوق الأسود” للذكاء الاصطناعي

يواصل الذكاء الاصطناعي اختراقه لجوانب متعددة من حياتنا، ولكن ماذا عن علم الأحياء، دراسة الحياة ذاتها؟ يمكن لنظم الذكاء الاصطناعي البحث في مئات الآلاف من بيانات الجينوم لتحديد أهداف علاجية جديدة محتملة. في حين أن هذه الرؤى الجينومية قد تبدو مفيدة، إلا أن العلماء غير متأكدين من كيفية توصل نماذج الذكاء الاصطناعي الحالية إلى استنتاجاتها في المقام الأول. الآن، يظهر على الساحة نظام جديد يُدعى “سكويد” مُسلحًا بالقدرة على فك طلاسم “الصندوق الأسود” للذكاء الاصطناعي ومنطقه الداخلي الغامض.

“سكويد”، اختصار لـ “تفسير كمي وكاٍف للشبكات العميقة”، هو أداة حسابية أنشأها علماء من مختبر كولد سبرينج هاربر. ومن المصمم لمساعدة في تفسير كيفية تحليل نماذج الذكاء الاصطناعي للجينوم. بالمقارنة مع أدوات التحليل الأخرى، فإن “سكويد” أكثر اتساقًا، ويقلل من الضوضاء الخلفية، ويمكن أن يؤدي إلى تنبؤات أكثر دقة بشأن آثار الطفرات الجينية.

ما السر وراء كونه أكثر فعالية بهذا القدر؟ كما يقول بيتر كو، أستاذ مساعد في مختبر كولد سبرينج هاربر، يكمن السر في التدريب المتخصص لـ “سكويد”.

“الأدوات التي يستخدمها الناس لمحاولة فهم هذه النماذج قد جاءت في الأساس من مجالات أخرى مثل رؤية الحاسوب أو معالجة اللغة الطبيعية. وبينما قد تكون مفيدة، إلا أنها ليست مثالية للجينوميات. ما قمنا به مع “سكويد” هو الاستفادة من عقود من المعرفة الكمية في علم الوراثة لمساعدتنا في فهم ما تتعلمه هذه الشبكات العصبية العميقة.”

يعمل “سكويد” عن طريق توليد مكتبة تضم أكثر من 100,000 تسلسل متغير للحمض النووي أولاً. ثم يحلل المكتبة من الطفرات وآثارها باستخدام برنامج يُسمى “MAVE-NN” (تحليلات متعددة للتأثيرات المتغيرة بواسطة الشبكات العصبية). تتيح هذه الأداة للعلماء إجراء آلاف التجارب الافتراضية في وقت واحد. وبهذه الطريقة، يمكنهم “صيد” الخوارزميات الكامنة وراء أدق التنبؤات لنظام ذكاء اصطناعي معين.

قد يكون صيدهم الحسابي بمثابة نقطة انطلاق لتجارب أكثر واقعية. “التجارب الحاسوبية لا تُعد بديلاً عن التجارب المعملية الفعلية. ومع ذلك، يمكن أن تكون مُنيرة للغاية. يمكنها مساعدة العلماء في صياغة فرضيات بشأن كيفية عمل منطقة معينة من الجينوم أو كيف قد يكون لطفرة ما تأثير ذو أهمية سريرية،” كما يوضح جاستن كيني، أستاذ مشارك في مختبر كولد سبرينج هاربر وأحد مؤلفي الدراسة.

هناك الكثير من نماذج الذكاء الاصطناعي في البحر. ويزداد عددها يومًا بعد يوم. يأمل كل من كو وكيني وزملاؤهما أن يساعد “سكويد” العلماء على التقاط تلك التي تلبي احتياجاتهم المتخصصة بشكل أفضل.

على الرغم من رسم خرائط الجينوم البشري، إلا أنه لا يزال ساحة تحد هائل. ربما يساعد “سكويد” علماء الأحياء في التنقل في هذا المجال بشكل أكثر فعالية، ليقتربوا أكثر من الآثار الطبية الحقيقية لنتائجهم.

هذا المحتوى تم باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي