Развитие искусственного интеллекта остается самой интересной темой в мире IT. За прогрессом нейросетей наблюдают с равной степенью ужаса и благоговения. Совсем недавно концепция AGI представлялась гипотетической. ИИ, равный человеческому сознанию, существовал разве что на киноэкранах. Но последние новости ставят под вопрос нереальность этого концепта. Искусственному интеллекту удалось решить задачу, непосильную для человека.
AlphaFold против вирусов
Команда разработчиков DeepMind при Университете Мэриленда объявила о создании ИИ AlphaFold. Алгоритм на основе искусственного интеллекта умеет предсказывать структуру белка. Данная способность поможет в будущем выяснить основные механизмы работы клеток и синтезировать лекарства. Изучение формы белка поспособствует разработке вакцин, в том числе и от COVID-19.
Непредсказуемая форма белка с изгибами и сплетениями аминокислот не давала покоя ученым уже половину века. DeepMind первыми использовали ИИ для решения биологической проблемы.
Обучение системы заняло несколько недель. Интеллект тренировался на суперкомпьютере. В его базу данных внесли около 170-ти тысяч структур белков. Проведя анализ, AlphaFold научился предсказывать новые структуры клеток на основе полученной информации. Погрешность ИИ составляет всего 0,16 нанометра.
Точность AlphaFold в несколько раз выше, чем у имеющихся вычислительных методов. Использование ИИ в несколько раз дешевле и быстрее других систем. Прежде в лабораториях использовались рентгеновская кристаллография и криоэлектронная микроскопия. Это формы просвечивания микроскопических структур. Они требуют специальной дорогостоящей техники и времени на исследование. Точность ИИ также превысила эффективность ЯМР-спектроскопии.
Включение алгоритма в исследования может стать прорывом в изучении болезней. Внедряясь в организм, вирус прикрепляется к клетке за счет особой структуры. По своей природе она является белковой. Внешняя оболочка клеток тоже состоит из белка. Переплетения и изгибы аминокислот создают условия для сцепки. С помощью AlphaFold можно изучить устройство вируса и разработать вакцину против него.
Знание структуры белка облегчит разработку новых препаратов. Многие из лекарств моделируются в виде трехмерной молекулярной структуры. Молекулы размещаются в целевых белках. Последнее возможно только при знании их структуры. AlphaFold предсказывает ее с почти абсолютной точностью.
Это может стать новым словом в медицине и биологии. И скажет это слово не человек, а искусственный интеллект.
Перспективы развития ИИ в медицине
В дальнейшем AlphaFold и другие системы смогут создавать синтетические белки. Они являются незаменимым элементом в промышленности. Из них получаются ферменты, необходимые для переработки отходов, а также материал для биотоплива. Не исключена перспектива производства удобряющих белков. С помощью подпитки растений удастся повысить урожайность сельского хозяйства. Все это будет возможно благодаря развитию ИИ.
Искусственный интеллект уже активно применяется во многих сферах жизнедеятельности. В медицине он имеет несколько сфер применения. С помощью натренированных алгоритмов удастся выявлять группы риска пациентов и прогнозировать заболевания. Более быстрое и точное изучение клеток организма поможет адаптировать препараты под индивидуальные требования. ИИ также применяется при диагностировании онкологии. Сервис КТ легких уже показал высокие результаты в выявлении патологий.
Страшные сказки об искусственном интеллекте давно тревожат публику. Тема восстания машин множество раз обыгрывалась в массовой культуре. Не стоит исключать такую перспективу. Но у развития технологии есть другая, светлая сторона. И она куда ближе к реальности, чем кажется.