هوش مصنوعی اسرار رشد جنین را آشکار می‌کند

به گزارش ایسنا، تحقیقات جدید در دانشگاه پلیموث نشان داده است که یک مدل جدید مبتنی بر هوش مصنوعی می تواند از طریق ویدئو تشخیص دهد که در طول رشد داخل رحمی چه اتفاقی و چه زمانی می افتد.

به گزارش سینماگ، این تحقیق نشان می دهد که چگونه یک مدل یادگیری عمیق به نام “Dev-ResNet” می تواند وقوع رویدادهای رشدی کلیدی از جمله عملکرد قلب، خزیدن و حتی مرگ را در حلزون های حوضچه تشخیص دهد.

نوآوری کلیدی در این تحقیق یک مدل سه بعدی است که از تغییراتی که بین فریم های ویدیویی رخ می دهد استفاده می کند و به هوش مصنوعی اجازه می دهد از این ویژگی ها درس بگیرد. این روش برخلاف استفاده سنتی از تصاویر ثابت است.

استفاده از ویدئو به این معنی است که Dev-ResNet به طور قابل اعتمادی صفات را از اولین پالس یا خزیدن تا پوست اندازی یا تخم گذاری تشخیص می دهد و حساسیت صفات مختلف را به دما نشان می دهد.

اگرچه Dev-ResNet روی جنین های حلزون دریاچه ای استفاده شد، محققان می گویند این مدل می تواند به طور گسترده برای همه گونه ها اعمال شود. آنها مستندات جامعی در مورد کاربرد Dev-ResNet در سیستم های مختلف بیولوژیکی ارائه کرده اند.

این روش می تواند در آینده برای کمک به تسریع درک چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوا و سایر عوامل خارجی بر انسان و حیوانات استفاده شود.

زیاد ایبینی، دانشجوی دکترا در دانشگاه پلیموث که Dev-ResNet را طراحی و آموزش داده است، گفت: “نقشه برداری از رویدادهای رشدی یا مطالعه آنچه در طول رشد اولیه یک حیوان اتفاق می افتد بسیار چالش برانگیز است، اما در عین حال این مهم است زیرا به ما کمک می‌کند تا تغییرات زمان‌بندی رویدادها را در میان گونه‌ها و محیط‌ها درک کنیم. مدل Dev-ResNet یک شبکه عصبی سه بعدی کوچک و کارآمد است که می تواند رویدادهای رشد را با استفاده از فیلم ها تشخیص دهد و آموزش آن آسان است. تنها محدودیت های واقعی در تولید داده ها برای آموزش مدل یادگیری عمیق است. ما می دانیم که این مدل کار می کند. شما فقط باید داده های آموزشی مناسب را در اختیار آن قرار دهید.

وی افزود: ما می‌خواهیم جامعه علمی گسترده‌تری را به روش‌هایی مجهز کنیم که به آنها امکان می‌دهد تا درک بهتری از نحوه رشد یک گونه تحت تأثیر عوامل مختلف داشته باشند. اینگونه می فهمیم که چگونه می توانیم از آنها محافظت کنیم. ما معتقدیم که Dev-ResNet گام مهمی در این مسیر است.

دکتر اولی تیلز، محقق ارشد این پروژه، گفت: این تحقیق در سطح تکنولوژیکی مهم است، اما برای پیشبرد درک ما از رشد ارگانیسم نیز مهم است. گروه اکوفیزیولوژی و توسعه در دانشگاه پلیموث بیش از 20 سال تجربه تحقیقاتی در این زمینه دارد.

وی افزود: دستیابی به این نقطه عطف بدون کمک آموزش های گسترده ممکن نبود. این هیجان انگیز است که فکر کنیم این قابلیت جدید ما را به کجا می برد تا حیوانات را در طول پویاترین زندگی آنها مطالعه کنیم.

این تحقیق در مجله Experimental Biology منتشر شده است.

انتهای پیام