سیستم ژنتیکی هوشمند که قد افراد را در بزرگسالی تشخیص می‌دهد

موبنا – بدون شک ابزارهای تشخیص بیماری مبتنی بر فناوری هوش مصنوعی یکی از تحولات اصلی را در زندگی امروزه به وجود آوردند تا پزشکان بتوانند دقیق‌تر و بهتر از گذشته بیماران را مداوا کنند. قابلیت‌های مرتبط با آلگوریتم‌های یادگیری ماشینی نیز به گونه‌ای ارایه شده است که می‌تواند حجم گسترده‌ای از داده‌های مرتبط با بیمار را جمع‌آوری کند و الگوهایی که با چشم انسان قابل روئیت نیست را در آنها تشخیص دهد. این امر راه‌های جدید را پیش روی پزشکان قرار می‌دهد تا انواع مختلف بیماری‌ها از سرطان سینه گرفته تا احتمال بروز آلزایمر در افراد را پیش‌بینی کنند و پیش از آنکه بیماری علایم خود را نشان دهد، جلوی بروز آن را بگیرند.

هم اکنون گروهی از محققان دانشگاه ایالتی میشیگان ادعا می‌کنند موفق به ساخت الگوریتم رایانه‌ای جدیدی شدند که قادر است سیستم ژنوم بدن انسان را به طور کامل تحلیل کند و به صورت کاملا دقیق با درصد خطای ۲.۵ سانتی‌متر پیش‌بینی کنند که قد افراد تا چه اندازه می‌تواند رشد کند. این سیستم که مبتنی بر فناوری یادگیری ماشینی توسعه یافته است روی داده‌های مربوط به بیش از ۵۰۰ هزار بزرگسال مورد استفاده قرار گرفت و نتایج حاصل از آن میزان دقت سیستم را نشان داد.

«استیفِن هسو» مدیر تحقیقات این پروژه گفت: «این الگوریتم سیستم ژنتیک بدن و وزن هر فردا را به صورت جداگانه مورد بررسی قرار می‌دهد. رایانه از داده های مختص هر نفر به خوبی می‌آموزد و سپس یک الگوریتم پیش‌بینی کننده ارایه می‌دهد که می‌تواند نشان دهد فرد مورد نظر بر اساس سیستم ژنوم خود تا چه میزان می‌تواند با افزایش قد خود مواجه شود».

برای این پروژه که مراحل نهایی آزمایشگاهی خود را پشت سر می‌گذارد دو خروجی اطلاعاتی دیگر هم در نظر گرفته شده است. سیستم رایانه‌ای بر اساس بررسی‌های خود می‌تواند میزان تراکم استخوان و سطح نهایی تحصیلی را هم در افراد مشخص کند. در حالی که سیستم پیش بینی کننده قد افراد دقیق‌ترین داده‌ها را در این تحلیل‌ها ارایه می‌کند، دو نتیجه دیگر هم می‌توانند قابل اعتماد باشند. پیش‌بینی‌های مربوط به تراکم مغز استخوان به قدری دقیق است که بر اساس آن افراد می‌توانند احتمال ابتلا به پوکی استخوان را تشخیص دهند یا اینکه دریابند تراکم استخوان در بدن آنها بسیار پایین است.

استفاده از این مدل رایانه‌ای برای تحلیل داده ها به سیستم اجاره می‌دهد تا محاسبات کلی در مورد احتمال بروز شرایط خطرناک، مبتنی بر ده‌ها هزار تغییرات ژنتیکی در بدن فرد را نیز نمایان می‌کند. مدل‌های تحلیلی ژنتیکی که هم اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرند به صورت کاملا ساده تغییرات کوچک ژنتیکی در بدن را تحلیل می‌کنند. ولی مدل جدید که بر اساس تحلیل کلان داده‌ها فعالیت می‌کند الگوهای منحصر به فرد ژنوم که انسان به راحتی قابلیت تشخیص آنها را ندارد، ارایه می‌کند.

محققان بر این باورند که میزان دقت الگوریتم‌های جدید آنها متناسب با مجموعه‌های داده‌های بزرگتری که دریافت می‌کنند ارتقا میابد. مجموعه‌ای از بیماری‌های جدی و خطرناک نیز می‌توانند در این مدل تشخیص داده شوند تا فرد بر اساس معماری ژنتیکی بدن خود پیش از ابتلا به هر گونه بیماری بتواند از بروز آن آگاهی کسب کند.

دکتر هسو در این خصوص گفت: «در حالی که ما دقت و صحت این ابزار برای ارایه سه نتیجه یاد شده را تایید می‌کنیم، ولی باید بگویم که هم اکنون در تلاشیم از این سیستم برای به دست آوردن دیگر نتایج پیچیده مرتبط با سلامت افراد از جمله احتمال بروز بیماری‌های قلبی، دیابت و سرطان سینه هم استفاده کنیم».