هوش مصنوعی به شما میگوید چند ساله هستید
براساس گزارشی از خبرگزاری خبرآنلاین، محققان یک سیستم هوش مصنوعی تخصصی را برای بررسی فرآیند پیری و سن بیولوژیکی انسان طراحی کردهاند که میتواند به دانشمندان یاری رساند تا سرعت پیر شدن جسم انسان و عوامل مؤثر بر این جریان را شناسایی کنند. این سیستم با استفاده از دادههای زیستی مرتبط با موضوع پیری آموزش دیده و مجموعهای متشکل از ۱۷ آزمون برای ارزیابی کارایی مدلهای هوش مصنوعی در حوزه پژوهشهای سالمندی را ارائه میدهد.
در این مقاله خواهید خواند:
- هوش مصنوعی چگونه قادر به اندازهگیری سن بیولوژیکی انسان است؟
- سن بیولوژیکی چه مفهومی دارد و در چه زمینهای با سن شناسنامهای تفاوت دارد؟
- ساعتهای زیستی چگونه فرآیند پیر شدن بدن را مورد بررسی قرار میدهند؟
- پژوهشگران چگونه ۲۳ مدل هوش مصنوعی را در زمینه مطالعه پیری ارزیابی کردند؟
- چرا مدلهای تخصصی هوش مصنوعی در برخی آزمونها عملکرد بهتری نسبت به مدلهای بزرگتری داشتند؟
- هوش مصنوعی چه نقش و کمکی در کشف اهداف دارویی مرتبط با پیری میتواند داشته باشد؟
- آیا ساعتهای زیستی در آینده با استفاده از هوش مصنوعی ایجاد خواهند شد؟
- آیا هوش مصنوعی واقعاً قادر به پیشبینی سرعت پیر شدن انسان یا طول عمر اوست؟
نقش هوش مصنوعی در بررسی پیری چگونه است؟
بررسی علل پیر شدن بدن انسان و امکان کاهش سرعت این فرایند، همواره موضوعی جذاب برای انسانها بوده است. در حال حاضر، پژوهشگران در تلاشند تا از فناوری هوش مصنوعی بهرهبرداری کنند تا به برخی از این پرسشها پاسخ دهند. تحقیق جدید منتشر شده در مجله nature، یک سامانه هوش مصنوعی ویژه برای تحقیقاتی مرتبط با پیری را معرفی میکند. این سیستم شامل مدلهای زبانی قدرتمند است که با دادههای بیولوژیکی مرتبط با پیری آموزشدیدهاند.
علاوه بر این، محققان ۱۷ وظیفه متفاوت طراحی کردند تا سطح عملکرد مدلهای هوش مصنوعی را در تحلیل دادهها و حل معضلات مربوط به پیری مورد سنجش قرار دهند. این سامانه، نه تنها مدلهای زبانی را شامل میشود، بلکه ابزارهای پژوهشی مرتبط با پیری و دستیاران هوش مصنوعی یا بهعبارتی «ایجنتها» را نیز در یک بستر مشترک فراهم میآورد تا پژوهشگران بتوانند تحلیلات پیچیدهتری انجام دهند.
تعریف سن بیولوژیکی و تفاوت آن با سن شناسنامهای
سن بیولوژیکی یکی از مفاهیم کلیدی در پژوهشهای مربوط به پیری به حساب میآید.
سن شناسنامهای تنها به تعداد سالهای گذشته از تولد یک فرد اشاره دارد؛ در عوض، سن بیولوژیکی به تلاش برای نشان دادن میزان پیری بدن یک فرد بر اساس شاخصهای زیستی میپردازد.
برای ارزیابی این موضوع، در چند سال اخیر «ساعتهای زیستی» یا Aging Clocks مختلفی توسط دانشمندان ساخته شده است. این ساعتها میتوانند با بررسی عواملی مانند فعالیت ژنها، سطوح پروتئینهای خون، ویژگیهای ظاهری یا تصاویری از مغز، تخمینی از سن بیولوژیکی فرد ارائه دهند.
به عنوان مثال، ممکن است دو فرد با سن شناسنامهای یکسان، اما با نشانهای زیستی متفاوتی از پیری مواجه باشند.
با این حال، یک چالش بزرگ همچنان پابرجاست: دانشمندان هنوز بهطور دقیق نمیدانند نتایج این ساعتهای زیستی چگونه باید تفسیر شوند.
چرا اندازهگیری سن بیولوژیکی هنوز به عنوان یک چالش علمی مطرح است؟
با پیشرفت ابزارهای سنجش سن بیولوژیکی، سوالات بیشتری در مورد معنای نتایج آنها ایجاد میشود.
به عنوان نمونه، اگر یک دارو باعثشود که شاخصهای یک ساعت زیستی نشاندهنده کاهش سن بیولوژیکی فرد باشد، آیا این به معنی معکوس شدن فرایند پیری است؟ یا صرفاً بهبود وضعیت عمومی سلامت فرد را منعکس میکند؟
این تشخیص از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا بهبود در سلامت به معنی توقف یا معکوس شدن مسأله پیری نیست.
چیارا هرتسوگ، پژوهشگر در زمینه اپیژنتیک در دانشگاه کمبریج، این نکته را یکی از چالشهای اصلی حوزه تحقیقات پیری میداند: تعیین اینکه آیا یک تغییر زیستی ناشی از خود فرآیند پیری است یا نتیجه شرایط پزشکی و سلامتی دیگر.
چگونه پژوهشگران هوش مصنوعی را آزمایش کردند؟
برای ارزیابی توانایی مدلهای هوش مصنوعی، محققان ۱۷ آزمون طراحی کردند که پنج نوع داده زیستی را پوشش میداد:
- اطلاعات بالینی
- دادههای اپیژنتیکی
- فعالیت ژنها
- سطح پروتئینها
- توالیهای ژنتیکی
در یکی از آزمونها، مدل هوش مصنوعی موظف بود بر اساس اطلاعات بالینی دو فرد، تعیین کند کدام یک از آنها سن بالاتری دارد. در آزمایش دیگر، مدل میبایست با تحلیل سطح برخی پروتئینها در خون، سن فرد را تخمین بزند. در مجموع، ۲۳ مدل هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفتند؛ ۱۸ مدل عمومی و تجاری و پنج مدل تخصصی که با دادههای مرتبط با پیری آموزش دیده بودند.
مدلهای تخصصی پیری در برخی آزمایشها نسبت به مدلهای بزرگتر بازده بهتری داشتند
یافتهها نشان داد که مدلهای هوش مصنوعی که بهطور خاص برای تحقیق در زمینه پیری تربیت شده بودند، در بسیاری از آزمونها کارایی بهتری نسبت به مدلهای عمومی بزرگ داشتند؛ هرچند این مزیت در تمام آزمایشها مشهود نبود. این نتایج نشاندهنده آن است که صرف بزرگ بودن یک مدل هوش مصنوعی لزوماً به معنای عملکرد برتر آن در حوزهای خاص نیست. آموزش مدل با دادههای مرتبط با یک موضوع خاص میتواند برای برخی وظایف علمی اهمیت زیادی داشته باشد.
مارینکا زیتنیک، دانشمند علوم کامپیوتر در دانشکده پزشکی هاروارد، که در این مطالعه شرکت نداشته، این تحقیق را گامی مهم در جهت توسعه نسل جدید مدلهای هوش مصنوعی در حوزه پیری میداند.
هوش مصنوعی میتواند به شناسایی اهداف دارویی مرتبط با پیری یاری رساند
پژوهشگران صرفاً به ارزیابی مدلها بسنده نکردند. آنها یکی از مدلهای ویژه خود را همراه با یک سیستم متصل به ایجنتهای هوش مصنوعی به کار گرفتند تا اهداف دارویی ممکن در ارتباط با فرآیند پیری را شناسایی کنند. هدف از این رویکرد این است که هوش مصنوعی بتواند در میان انبوه دادههای زیستی، ارتباطهایی را بیابد که برای انسان به سختی قابل شناسایی هستند.
محققان امیدوارند که این روش در آینده به شناسایی مسیرهای زیستی جدید و یافتن اهداف احتمالی برای داروهای مرتبط با بیماریها و فرآیند پیری کمک کند.
آینده «ساعتهای پیری» با کمک هوش مصنوعی چه خواهد بود؟
یکی از آیندهنگریهای کلیدی این تحقیق، دگرگونی در نحوه طراحی و استفاده از ساعتهای زیستی است.
ساعتهای زیستی کنونی عمدتاً بر اساس رابطه بین چند شاخص زیستی و سن افراد توسعه یافتهاند. اما پژوهشگران بر این باورند که مدلهای هوش مصنوعی میتوانند با ادغام دادههای گستردهتر، تصویری پیچیدهتر از وضعیت بیولوژیکی افراد ارائه دهند.
الکس ژاوارونکوف، مدیرعامل شرکت Insilico Medicine و یکی از نویسندگان این مطالعه، پیشبینی میکند که ساعتهای زیستی آینده بهطور فزایندهای به مدلهای هوش مصنوعی و مدلهای بنیادی تکیه خواهند کرد.
با این وجود، این بدان معنا نیست که هوش مصنوعی به زودی قادر خواهد بود به طور قطعی پیشبینی کند که یک فرد چه مدت دیگر زنده خواهد ماند یا روند پیری او را متوقف کند. هدف کنونی بیشتر شامل اندازهگیری دقیقتر نشانههای پیری و درک بهتری از سازوکارهای آن، و کمک به تحقیقات دارویی است.
آیا هوش مصنوعی میتواند سرعت پیر شدن انسان را تعیین کند؟
تحقیق جدید نشان میدهد هوش مصنوعی میتواند به عنوان ابزاری مؤثر برای مطالعه سن بیولوژیکی و فرآیند پیری عمل کند، اما همچنان چالشهای عمدهای وجود دارد.
اساسیترین چالش این است که خود دانشمندان هنوز تعریف دقیقی از «پیری» ندارند. بنابراین حتی اگر یک مدل هوش مصنوعی با دقت بالایی بتواند سن بیولوژیکی را محاسبه کند، تفسیر این که این عدد برای سلامت یا طول عمر فرد چه معنایی دارد، همچنان نیازمند تحقیقات عمیقتری است.
بنابراین، هوش مصنوعی در حال حاضر قرار نیست راز جاودانگی را بگشاید؛ با این حال، میتواند به پژوهشگران کمک کند تا روند پیری را دقیقتر ارزیابی کنند، مکانیسمهای آن را بهتر بشناسند و مسیرهای نوینی را برای تحقیقهای پزشکی و دارویی ارائه دهد.
۲۲۷۲۲۷