人工智能也許能夠在下一次大流行來襲之前警告我們

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

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

來自斯克里普斯研究所和美國西北大學(xué)的科學(xué)家使用機器學(xué)習(xí)生產(chǎn)EWAD的方法。在機器學(xué)習(xí)中，計算機會分析大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以發(fā)現(xiàn)模式，開發(fā)算法，然后預(yù)測這些模式在未來未知場景中會如何發(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，因為死亡率也發(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)性有機化合物之前的幾周，”說威廉·巴爾奇（William Balch），斯克里普斯研究公司的微生物學(xué)家。

團隊在這里使用的特定技術(shù)稱為基于高斯過程的空間協(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)測新數(shù)據(jù)——不僅使用數(shù)據(jù)點的平均值，還使用它們之間的關(guān)系。

通過在已經(jīng)發(fā)生的事情上測試他們的模型，并找到真實數(shù)據(jù)和預(yù)測數(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)進化。

“這項工作的一個重要教訓(xùn)是，重要的是不僅要考慮幾個突出的變體，還要考慮數(shù)以萬計的其他未指定變體，我們稱之為'變體'。暗物質(zhì),'"說巴爾奇。

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

不僅如此，這里開發(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。然后可以用來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)方法在未來有許多可能的應(yīng)用，”說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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