人工智能也許能夠在下一次大流行來(lái)襲之前警告我們

這全球 COVID-19 大流行向我們展示了這些疫情的破壞性——而且情況可能會(huì)更糟?，F(xiàn)在，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種人工智能應(yīng)用程序，有望警告我們未來(lái)大流行中的危險(xiǎn)變種。

它被稱為預(yù)警異常檢測(cè)（EWAD）系統(tǒng)，當(dāng)與來(lái)自傳播的實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試時(shí)嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒-2，它準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了哪些新的關(guān)注變種 （VOC） 將作為病毒突變。

來(lái)自斯克里普斯研究所和美國(guó)西北大學(xué)的科學(xué)家使用機(jī)器學(xué)習(xí)生產(chǎn)EWAD的方法。在機(jī)器學(xué)習(xí)中，計(jì)算機(jī)會(huì)分析大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)模式，開(kāi)發(fā)算法，然后預(yù)測(cè)這些模式在未來(lái)未知場(chǎng)景中會(huì)如何發(fā)揮作用。

在這種情況下，人工智能被輸入有關(guān)SARS-CoV-2變異株隨著感染的傳播，這些變異的頻率，以及報(bào)告的全球死亡率新型冠狀病毒肺炎-19.然后，該軟件可以發(fā)現(xiàn)病毒適應(yīng)時(shí)的遺傳變化，通常表現(xiàn)為感染率增加和死亡率下降。

“我們可以看到關(guān)鍵基因變異出現(xiàn)并變得更加普遍，因?yàn)樗劳雎室舶l(fā)生了變化，而這一切都發(fā)生在世界衛(wèi)生組織正式指定含有這些變異的揮發(fā)性有機(jī)化合物之前的幾周，”說(shuō)威廉·巴爾奇（William Balch），斯克里普斯研究公司的微生物學(xué)家。

團(tuán)隊(duì)在這里使用的特定技術(shù)稱為基于高斯過(guò)程的空間協(xié)方差，它本質(zhì)上是處理一組現(xiàn)有數(shù)據(jù)上的數(shù)字以預(yù)測(cè)新數(shù)據(jù)——不僅使用數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值，還使用它們之間的關(guān)系。

通過(guò)在已經(jīng)發(fā)生的事情上測(cè)試他們的模型，并找到真實(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)之間的密切匹配，科學(xué)家們可以證明EWAD在預(yù)測(cè)疫苗和疫苗等措施方面的有效性。戴口罩可能導(dǎo)致病毒繼續(xù)進(jìn)化。

“這項(xiàng)工作的一個(gè)重要教訓(xùn)是，重要的是不僅要考慮幾個(gè)突出的變體，還要考慮數(shù)以萬(wàn)計(jì)的其他未指定變體，我們稱之為'變體'。暗物質(zhì),'"說(shuō)巴爾奇。

研究人員說(shuō)他們的人工智能算法能夠發(fā)現(xiàn)病毒進(jìn)化的“規(guī)則”，否則這些規(guī)則將無(wú)法被發(fā)現(xiàn)，這對(duì)于應(yīng)對(duì)未來(lái)出現(xiàn)的大流行至關(guān)重要。

不僅如此，這里開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)還可以使科學(xué)家更多地了解病毒生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。然后可以用來(lái)改善治療和其他公共衛(wèi)生措施。

“該系統(tǒng)及其底層技術(shù)方法在未來(lái)有許多可能的應(yīng)用，”說(shuō)斯克里普斯研究公司的數(shù)學(xué)家本·卡爾弗利。

該研究已發(fā)表在細(xì)胞模式.

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