¡Cuidado, Científicos! Ai Resuelve Un Rompecabezas De Regeneración De 100 Años

{h1}

Un sistema de inteligencia artificial (ia) ha resuelto un rompecabezas que ha eludido a los científicos durante más de 100 años: cómo un pequeño gusano plano de agua dulce regenera las partes de su cuerpo.

Un sistema de inteligencia artificial (IA) ha resuelto un rompecabezas que ha eludido a los científicos durante más de 100 años: cómo un pequeño gusano plano de agua dulce regenera las partes de su cuerpo.

El sistema fue desarrollado por investigadores de la Universidad de Tufts, en Massachusetts, para ayudar a explotar las montañas de datos experimentales en biología del desarrollo utilizando un método inspirado en los principios de la evolución.

Para demostrar el sistema, los investigadores lo pusieron a trabajar con datos de experimentos en planaria: pequeños gusanos cuya extraordinaria capacidad para regenerar partes complejas del cuerpo cuando se cortan los ha convertido en un tema popular en la medicina regenerativa.

A pesar de más de un siglo de atención por parte de los científicos, y de la creciente comprensión de las vías químicas que controlan las células madre responsables de la extraña capacidad de estos gusanos para regenerarse, nadie ha podido encontrar un modelo que explique el proceso completamente. Es decir, hasta ahora. [Infografía: Historia de la Inteligencia Artificial]

"La invención de modelos para explicar lo que la naturaleza está haciendo es lo más creativo que hacen los científicos: no son solo estadísticas o cálculos numéricos, este es el corazón y el alma de la empresa científica", dijo Michael Levin, uno de los autores de un estudio. publicado el 4 de junio en la revista PLOS Computational Biology que describe el nuevo sistema.

"Aquí, la computadora realmente devolvió más de lo que se colocó", dijo Levin a WordsSideKick.com. "Ninguno de nosotros pudo haber ideado este modelo. Nosotros, como campo, no lo hemos logrado después de más de un siglo de esfuerzo".

El sistema fue programado por Daniel Lobo, un investigador postdoctoral en Tufts y coautor del estudio. Funciona tomando modelos que intentan explicar cómo se produce la regeneración y sometiéndolos a un proceso de "selección natural".

Esencialmente, los modelos potenciales se ejecutan a través de un simulador virtual que imita varios experimentos en planaria; luego, los resultados se comparan con los resultados de experimentos publicados en los que la planaria se ha cortado en pedazos y, a veces, se ha manipulado con drogas o se han eliminado los genes antes de regenerarse en organismos completos.

En cada ciclo, los modelos potenciales que mejor se ajustan a los resultados se "combinan" entre sí para crear nuevos modelos y se descartan los menos precisos. Este proceso se repite hasta que los modelos "evolucionan" en uno que se ajusta perfectamente a los datos.

Usando este proceso, el sistema de IA pudo producir un modelo que predijo correctamente los 16 experimentos incluidos en el conjunto de datos en solo 42 horas, dijeron los investigadores. Además, el modelo anticipó los resultados de una serie de experimentos novedosos llevados a cabo por los investigadores para probar su poder predictivo. [Inteligencia artificial: ¿Amistosa o aterradora?]

Christian Petersen, un experto planario de la Northwestern University en Evanston, Illinois, dijo que estas capacidades podrían ser aún más útiles a medida que las computadoras se vuelven más poderosas. Con el tiempo, los sistemas de IA "podrían ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas hipótesis sobre vías de desarrollo que podrían confirmarse a través de la experimentación", dijo Petersen a WordsSideKick.com.

Antes de que el sistema de AI pudiera trabajar en los datos de la planaria, Levin y Lobo primero tenían que crear un lenguaje matemático que la máquina pudiera entender para describir la metodología y los resultados de cada experimento.

La mayoría de los trabajos anteriores sobre la regeneración planaria se basan en los denominados diagramas de flechas que muestran una serie de procesos necesarios para la regeneración, pero a menudo contienen brechas evidentes en el medio. Al crear un modelo cuantitativo, el sistema AI ha dejado al descubierto todo el proceso por primera vez.

"La belleza de la computadora es que no puede barrer ese tipo de cosas debajo de la alfombra, un algoritmo tiene que especificar exactamente qué sucederá en cada circunstancia", dijo Levin. "Ese es un requisito poderoso para un modelo y los tipos de modelos a los que debemos movernos, a fin de utilizar este tipo de experimentos para avanzar en la medicina regenerativa".

Levin dijo que el resultado más notable y agradable del proyecto es que el modelo descubierto por el sistema también es fácilmente comprensible para las personas y "no es una red enredada irremediablemente que ningún humano podría entender".

Los investigadores ahora están trabajando para mejorar el modelo, y esperan que en el futuro lo apliquen a otras áreas de la biología del desarrollo, como el crecimiento de embriones e incluso problemas como los robots que se reparan a sí mismos.

"Estamos mejorando cada vez más en obtener estos enormes conjuntos de datos profundos, pero cada vez es más difícil para los humanos obtener información en medio de los ahogamientos en datos sin procesar", dijo Levin. "Este problema, y ​​nuestro enfoque, es casi universal. Se puede utilizar con cualquier cosa, donde existen datos funcionales, pero el mecanismo subyacente es difícil de adivinar".

Sigue a WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original en WordsSideKick.com.


Suplemento De Vídeo: .




Investigación


Increíble Tecnología: Cómo Combatir Incendios Forestales
Increíble Tecnología: Cómo Combatir Incendios Forestales

¿Qué Es El Álgebra?
¿Qué Es El Álgebra?

Noticias De Ciencia


Los Padres Dan Medicamentos Innecesarios Y Dañinos Para El Resfriado
Los Padres Dan Medicamentos Innecesarios Y Dañinos Para El Resfriado

¿Los Agujeros Negros Mueren?
¿Los Agujeros Negros Mueren?

4 Consejos Para Reducir Calorías Que No Te Dejarán Hambriento
4 Consejos Para Reducir Calorías Que No Te Dejarán Hambriento

Ver Submarino Explorar Buried Antarctic Lake
Ver Submarino Explorar Buried Antarctic Lake

La Búsqueda De 3 Años Termina Para El Vuelo 370 De Lost Malaysia Airlines
La Búsqueda De 3 Años Termina Para El Vuelo 370 De Lost Malaysia Airlines


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com