Valgumolekulide saladuste avamine: Süvauuringud kujundavad tulevikku
Bioinformaatika valdkond on tunnistamas läbimurret, mis on tekitanud elevust teadusmaailmas. KAUSTi teadlaste välja töötatud revolutsiooniline tehisintellekti tööriist nimega DeepGO-SE on täielikult muutnud meie arusaama valkudest. Selle tööriista sügava õppe võimsust kasutades suudab see uskumatult ennustada valkude funktsioone ainult järjestusandmete põhjal.
On möödas ajad, mil valgud olid salapärased üksused, mille molekulaarsed funktsioonid olid looriis varjatud. DeepGO-SE on avanud ukse nende funktsioonide dešifreerimisele, viies sisse uue teadusliku avastuste ja ravimite avastamise ajastu. Tänu sellele tööriistale saavad teadlased nüüd sukelduda valkude molekulaarsesse keerukusse, mida varem halvasti mõisteti.
DeepGO-SE arenguga on süvauuringute rakendamine valgu disainis teinud suure hüppe edasi. On möödunud üle kahe aastakümne, kui teadlased alustasid valgu disaini uurimist eesmärgiga luua spetsiaalselt kohandatud ensüüme ja valke. Suurte keelemodelide ja süvauuringute meetodite edusammude tõttu saab see unistus lõpuks teoks.
Valkud, mida varem peeti uurimata aladeks, saab nüüd uurida ja uurimistööd teha viisil, mis varem polnud võimalik. Olgu selleks siis valkude uurimine ekstreemsetes keskkondades või ravimite avastamise ja valgu disaini kiirendamine, DeepGO-SE-l on potentsiaal muuta mitmeid uurimisvaldkondi.
Valgumolekulide evolutsiooni saladuste lahendamise teekonnal on teadlased teinud veel ühe hämmastava avastuse. Joel Sussman, Israel Silman ja nende Hiina üliõpilased on lükanud ümber kaua kehtinud teaduslikud uskumused. Nende uuring näitab vastupidiselt levinud eeldustele, et uued valgud võivad jätkuvalt tekkida, trotsides olemasolevaid teadmisi.
See läbimurdeline avastus tehti, kui üliõpilased küsisid vanast uurimusest valgusekvensi varieerumiste kohta, mis viis sügavate diskussioonideni valgu evolutsioonist. Kunstliku intelligentsi tööriistade uskumatu potentsiaal võimaldas neil läbi viia struktuurse uuringu nendest värskelt sündinud valkudest. Nende uurimistulemused heidavad valgundisaini sügava õppe tõelise jõu esile, näidates võimalust luua täiesti uudsed valgud.
Süvauuringute edasise kujundamisega valgu disaini valdkonnas mängib sügav õpe ka olulist rolli teises valdkonnas – deepfake’ide tuvastamises. Koostööd teevad tehisintellekti ja meedia kriminaalmenetluse spetsialistid on suurendanud oluliselt edusamme võitluses tehisintellekti loodud petliku sisu vastu. USA Verteeritud Uurimisprojektide Agentuuri algatatud SemaFor programm on välja töötanud süvafake analüüsi tööriistakasti, mis näitab suurt potentsiaali.
Siiski on nende tööriistade laialdane kasutuselevõtt suurte sotsiaalmeediaplatvormide poolt endiselt väljakutseks. Deepfake’i tuvastamise tööriistadele juurdepääsu laiendamise vajadus on muutunud üha olulisemaks võitluses desinformatsiooni leviku vastu.
Edaspidi on süvauuringutega valmistehtud valgu disaini ja süvafake’i tuvastamise võimalused tõeliselt ümberkujundavad. Edasise uurimistöö ja koostööga on nendel uuendustel potentsiaali muuta meie maailma, avades uusi piire teaduses ja tehnoloogias. Tulevik toob enneolematuid võimalusi, mida juhib süvaõppe võimas jõud, dešifreerides valkudes peituvad saladused ja paljastades moonutatud meedias peituvad tõed.
Artikli põhjal põhinev KKK jaotis peamiste teemade ja teabe põhjal:
K: Mis on DeepGO-SE?
V: DeepGO-SE on KAUSTi teadlaste välja töötatud revolutsiooniline tehisintellekti tööriist. See kasutab süvaõpet, et ennustada valkude funktsioone ainult järjestusandmete põhjal.
K: Kuidas DeepGO-SE on mõjutanud valkude mõistmist?
V: DeepGO-SE on avanud võimaluse dešifreerida valkude funktsioone, võimaldades teadlastel sukelduda valkude molekulaarsesse keerukusse, mida varem halvasti mõisteti.
K: Kuidas süvõpe aitab kaasa valgu disainile?
V: Süvaõppe meetodid, koos suurte keelemodelide edusammudega, on võimaldanud teadlastel edusamme valgu disainis. Nüüd on võimalik luua spetsiaalselt kohandatud ensüüme ja valke.
K: Mis on uute valkude avastamise paljastamise tähtsus?
V: Prof. Joel Sussmani, Prof. Israel Silmani ja nende Hiina üliõpilaste läbiviidud uuring lükkas kõrvale kaua kehtinud teaduslikud uskumused, näidates, et uued valgud võivad jätkuvalt tekkida. See avastus rõhutab süvaõppe potentsiaali täiesti uute valkude disainimisel.
K: Kuidas kasutatakse süvaõpet deepfake’ide tuvastamisel?
V: Süvõpe mängib olulist rolli deepfake’ide tuvastamisel, mis on tehisintellekti poolt loodud petlik sisu. Tehisintellekti ja meedia kriminaalmenetluse spetsialistide koostöö, nagu näiteks Ameerika Ühendriikide Kaitse Täpsemate Uurimisprojektide Agentuuri algatatud SemaFor programm, on viinud olulise eduni selles valdkonnas.
Määrused:
– Bioinformaatika: Teadusharu, mis ühendab bioloogiat, arvutiteadust ja infotehnoloogiat, et analüüsida ja tõlgendada bioloogilisi andmeid, eriti geneetilisi andmeid.
– Süvaõpe: Masinõppe alamhulk, mis kasutab kunstlikke neurovõrke keerukate mustrite ja seoste modelleerimiseks ja mõistmiseks andmetes.
– Valgud: Orgaanilised molekulid, mis koosnevad aminohapete ahelatest. Nad mängivad olulist rolli erinevates bioloogilistes protsessides ja omavad mitmekesiseid funktsioone.
– Valgu disain: Protsess, millega luuakse või muudetakse valke spetsiifiliste funktsioonide ja omadustega.
Soovitatavad seotud lingid:
– KAUST – KAUST (Kuningas Abdullahi teadus- ja tehnoloogiaülikool) ametlik veebisait, kus teadlased arendasid DeepGO-SE.
– Bioinformaatika – Wikipedia lehekülg, mis annab ülevaate bioinformaatikast, valdkonnast, mis hõlmab bioloogiliste andmete arvutuslike meetodite ja tööriistade uurimist.
– Uuring valgu evolutsiooni kohta – Link akadeemilisele artiklile, mille autoriteks on prof. Joel Sussman, prof. Israel Silman ja nende Hiina üliõpilased, kes seavad kahtluse alla valgu evolutsiooni kohta olemasolevad teadmised.
– DARPA – Ameerika Ühendriikide Kaitse Täpsemate Uurimisprojektide Agentuuri ametlik veebisait, mis algatas artiklis mainitud SemaFor programmi süvafake’i analüüsiks.
The source of the article is from the blog kunsthuisoaleer.nl