انجام سالانه یک میلیون آزمایش میکروبی با استفاده از هوش مصنوعی

مهندسان زیست پزشکی دانشگاه میشیگان یک سیستم هوش مصنوعی جدید طراحی کرده‌اند که ربات‌ها را قادر می‌سازد تا به صورت مستقل حدود ۱۰ هزار آزمایش علمی در روز انجام دهند. اتفاقی که به طور بالقوه باعث ایجاد جهشی چشمگیر در سرعت اکتشافات حوزه پزشکی، کشاورزی و علوم محیطی می‌شود.

این پلتفرم هوش مصنوعی که «BacterAI» نامیده می‌شود، متابولیسم دو میکروب مرتبط با سلامت دهان را ترسیم می‌کند. باکتری‌ها ترکیبی از ۲۰ اسید آمینه مورد نیاز برای حمایت از زندگی را مصرف می‌کنند، اما هر گونه برای رشد به مواد مغذی خاصی نیاز دارد. این گروه از محققان می‌خواستند بداند که میکروب‌های مفید در دهان ما به چه آمینواسید‌هایی نیاز دارند تا بتوانند رشد خود را تقویت کنند.
برای یافتن اسیدآمینه‌های مناسب برای هر گونه از باکتری‌ها، BacterAI در روز صد‌ها ترکیب از اسید‌های آمینه را آزمایش کرد، و هر روز ترکیبات را بر اساس نتایج روز قبل تغییر داد. ظرف ۹ روز، پیش‌بینی‌های دقیقی را ارائه کرد که ۹۰ درصد آن درست بود.
برخلاف روش‌های مرسوم که مجموعه داده‌های برچسب‌گذاری شده را به یک مدل یادگیری ماشینی تغذیه می‌کنند، BacterAI مجموعه داده‌های خود را از طریق یک سری آزمایش ایجاد می‌کند. با تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش‌های قبلی، پیش‌بینی‌هایی در مورد اینکه چه آزمایش‌های جدیدی ممکن است بیشترین اطلاعات را به آن بدهد، ارائه می‌شود. در نتیجه، با کمتر از ۴۰۰۰ آزمایش، اکثر قوانین تغذیه باکتری‌ها را کشف کرد.
این تیم بیش از ۱۰۰۰۰ آزمایش را در یک روز انجام داد. اما کاربرد‌های آن فراتر از میکروبیولوژی است. محققان در هر زمینه‌ای می‌توانند سوالاتی را به عنوان پازل برای هوش مصنوعی تنظیم کنند تا از طریق این نوع آزمون و خطا حل شوند.