שימוש ב-A.I. ליצור קוד גנטי אנושי מלאכותי

פרופיל של ראש על שבב מחשב אינטליגנציה מלאכותית
גרפיקה של טרנדים דיגיטליים

מאז 1950 לפחות, כאשר "המפורסמת" של אלן טיורינגמכונות מחשוב ומודיעיןמאמר פורסם לראשונה בכתב העת אכפת, מדעני מחשב המתעניינים בבינה מלאכותית הוקסמו מהרעיון של קידוד הנפש. המוח, כך אומרת התיאוריה, הוא בלתי תלוי במצע, כלומר יכולת העיבוד שלו אינה חייבת להיות מחוברת, בהכרח, לכלי הרטוב של המוח. נוכל להעלות מחשבות למחשבים או, אפשר להעלות על הדעת, לבנות מחשבות חדשות לגמרי בעולם התוכנה.

תוכן

  • נתונים גנטיים מלאכותיים
  • הכל על פרטיות נתונים

כל זה חומר מוכר. למרות שטרם בנינו או יצרנו מחדש מחשבה בתוכנה, מחוץ להפשטות ברזולוציה הנמוכה ביותר הן רשתות עצביות מודרניות, לא חסרים מדעני מחשבים שעובדים על המאמץ הזה בדיוק רֶגַע.

סרטונים מומלצים

מה שבכלל פחות מוכר הוא העבודה שמבצעים חוקרים באוניברסיטת טרטו באסטוניה ובאוניברסיטת פריז-סקליי בצרפת.

קָשׁוּר

  • איך נדע מתי בינה מלאכותית באמת הופכת לחושית?
  • הנוסחה המצחיקה: מדוע הומור שנוצר על ידי מכונה הוא הגביע הקדוש של A.I.
  • העתיד של A.I.: 4 דברים גדולים שכדאי לצפות בהם בשנים הקרובות

במקום רק לנסות ליצור מחדש קירוב של התודעה בתוכנה, הם פנו ל-a בעיה אחרת: האם אתה יכול להשתמש באלגוריתם כדי ליצור קוד גנטי עבור אנשים שמעולם לא עשו זאת היה קיים? האם תוכל ליישם את אותה טכנולוגיית רשת יריבתית (GAN) המאפשרת

א.י. דגמים כמו BigSleep לירוק תמונות שנוצרו בצורה משכנעת ומציאותית ולהשתמש בה, במקום זאת, כדי ליצור DNA מזויף, שברוח עבודתו של טיורינג, לא ניתן להבדיל מזה של אדם בשר ודם?

נתונים גנטיים מלאכותיים

"יצירת נתונים גנטיים מלאכותיים שהם מציאותיים מספיק, מבלי להעתיק ישירות את הרצפים, היא בעיה קשה מאוד." פלורה ג'יי, חוקר המתמחה בלמידת מכונה וגנטיקה של אוכלוסיות באוניברסיטת פריז-סקליי, סיפר ל-Digital Trends. "נתונים גנטיים הם בעלי מימד גבוה, ואי אפשר רק גלגל עין מה חשוב או לא. לכן פנינו לטכניקות חדשניות [מיושמות] בעולם הראייה הממוחשבת, הטקסט, המוזיקה או החלבון. הרשתות הגנרטיביות הללו - GANs ו[מכונות בולצמן מוגבלות] - תוכננו כך שיוכלו ללמוד באופן הדרגתי ואוטומטי כיצד ליצור רצפים גנטיים מלאכותיים".

GAN, סוג של מסגרת למידת מכונה שטבע החוקר (ועובד אפל הנוכחי) איאן גודפלו, משתמש בגישה קרבית ומשיכת חבל כדי לשפר את התוצאות היצירתיות שלה. הוא מורכב משתי רשתות עצביות: "גנרטור" ו"אבחנה" המעבירים פלטים זה לזה.

דגם GAN
ילמן וחב'. 2021

תפקידו של המחולל הוא ליצור משהו, יהיה זה A.I. ציור או גוש קוד המייצג גנום מלאכותי בצורה של אחדים ואפסים. המפלה, כמו גרסת בוט של J.K. מדריך המוזיקה הפרפקציוניסטי של סימונס בסרט צְלִיפַת הַשׁוֹט, ואז מבקר את המאמצים שלו ושולח זאת בחזרה למחולל. המחולל לומד מהמשוב הזה, בעוד שהמאבחן משתפר באופן דומה בניחוש מה נוצר על ידי המחולל ומהו המאמר האמיתי. בסופו של דבר, המחולל כל כך טוב ביצירת גרסאות מזויפות של כל מה שהוא מנסה, עד שניתן לרמות את המפלה. זה כבר לא מסוגל להבדיל בין אמיתי לזיוף.

"אחת הבעיות העיקריות כאן היא הערכת איכות הגנום המלאכותי", בורק ילמן, דוקטורט. סטודנט במכון לגנומיקה של אוניברסיטת טרטו, סיפר ל-Digital Trends. "אתה יכול להסתכל על תמונה ולהחליט אם היא נראית אמיתית, אבל זה לא אפשרי עבור גנומים. [רוב] הניתוחים שביצענו במחקר שלנו היה לראות אם נתחי הגנום המלאכותיים שיצרנו באמת נראים כמו אלה האמיתיים."

אל תדאג, אבל. למרות מסה הולכת וגדלה של מאמרים על חבלה מפוקפקת בגנים שנועדו לשכתב את הקוד האנושי, העבודה הזו לא עוסקת בניסיון "לכתוב" בני אדם חדשים ללא הורים שיכולים להיווצר בעזרת מחשבי על.

כרומוזום יוצא מרעש דיגיטלי אקראי
בורק ילמן

"כדי להיות ברור, מטרת העבודה שלנו היא להבין טוב יותר ולקודד את הגנטיקה הקיימת מגוון של אלפי או מיליוני אנשים ברחבי העולם, לא ליצור תאים מלאכותיים", ג'יי אמר. "הרשתות העצביות מאומנות על המגוון הקיים הזה, כך שהאזורים הגנומיים הנוצרים אינם נושאים מוטציות חדשות נוספות יכולים בקלות לשבש את הפונקציונליות של רצף - והם כוללים, ללא נגיעה, את הקטעים שנשמרים על פני בני אדם אוכלוסיות."

ג'יי ציין שבכל סקאלת הגנום, "קשה לומר" אם שילוב ספציפי של מיליוני נוקלאוטידים שנוצרו אכן יכול להיות "פוּנקצִיוֹנָלִי." במילים אחרות, אל תצפו להדר ולהריץ את הקוד הזה, בציפייה שאדם בעל מבנה מלא (או השרטוטים שלו) יופיע באחר. סוֹף. במקום זאת, המטרה היא משהו פחות מרושע, ואולי גם שימושי יותר.

הכל על פרטיות נתונים

"יש כמות עצומה של נתונים בביו-בנקים והיא ממשיכה לגדול מדי יום", אמר ילמן. "עם זאת, נתונים גנומיים הם נתונים רגישים והגישה לביו-בנקים אלה עלולה להיות קשה לחוקרים בגלל חששות אתיים. המטרה העיקרית של עבודתנו היא ליצור פונדקאיות איכותיות של בנקי גנום קיימים ולתת מענה למחסום נגישות זה במסגרת אתית בטוחה. חשוב לציין שהמחקר שלנו היה צעד ראשון: יש עוד עבודה לעשות".

ג'יי הוסיף: "הרעיון מאחורי המחקר שלנו הוא להתחיל לחקור אם שחרור גנומים מלאכותיים במקום האמיתי אלה יכולים לשמור על פרטיותם של תורמי הגנום, תוך מתן מידע שימושי לגנטיקה של האוכלוסייה קהילה. יישומים [אפשריים] של גנומים מלאכותיים יכולים לנוע מהבנה טובה יותר של העבר האבולוציוני שלנו ועד לספק תובנות בגנטיקה רפואית, כולל מגוון רחב יותר של מגוון".

במובנים מסוימים, העבודה מזכירה את הטרנד, נראה לפני כמה שנים, שבו נעשה שימוש ב-GAN ליצירת תמונות של אנשים דמיוניים, חיות ועוד, כפי שמתגלים באתר היצרני ThisPersonDoesNotExist.com. רק שהפעם, כמובן, זה כרוך בקוד גנטי ממשי, ולא בתמונות פשוטות.

מאמר המתאר את הפרויקט, שכותרתו "יצירת גנום אנושי מלאכותי באמצעות רשתות עצביות יוצרות", היה פורסם לאחרונה בכתב העת PLOS Genetics.

המלצות עורכים

  • אשליות אופטיות יכולות לעזור לנו לבנות את הדור הבא של AI
  • A.I אנלוגי? זה נשמע מטורף, אבל זה יכול להיות העתיד
  • קרא את 'הכתב הסינטטי' היפה להחריד של א.י. שחושב שזה אלוהים
  • ארכיטקטורה אלגוריתמית: האם לתת ל-A.I. לעצב לנו מבנים?
  • הטכנולוגיה הזו הייתה מדע בדיוני לפני 20 שנה. עכשיו זו המציאות