Νέο AI εργαλείο εντοπίζει με τρομερή ακρίβεια που βρισκόμασταν με βάση τα… βακτήρια μας!

Φανταστείτε να σας εντοπίζουν σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία με βάση τα βακτήρια που μαζεύετε στα ταξίδια σας. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Lund δημιούργησαν ένα AI εργαλείο που κάνει ακριβώς αυτό, χρησιμοποιώντας μικροοργανισμούς ως ένα είδος βακτηριακού GPS.

Είμαστε συνηθισμένοι σε εγκληματολογικά στοιχεία που συνδέουν άτομα με συγκεκριμένες τοποθεσίες, όπως τα μαλλιά ή το χώμα. Ωστόσο, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν πρόσφατα ότι οι τοποθεσίες έχουν συχνά ξεχωριστές μικροβιακές κοινότητες. Τα βακτήρια μπορούν να είναι πραγματικά χρήσιμα. Όχι μόνο μπορούν να μας διδάξουν περισσότερα για τις τοποθεσίες, όπως αποδεικνύεται εδώ, αλλά μπορεί επίσης να είναι σε θέση να βοηθήσουν στον καθαρισμό της ρύπανσης από πλαστικό και εδώ στη Γη.

Αυτές οι νέες γνώσεις οδήγησαν τους ερευνητές να αναπτύξουν ένα βακτηριακό εργαλείο GPS που αξιοποιεί αυτά τα μικροβιακά «δακτυλικά αποτυπώματα» για να εντοπίσει πού έχει βρεθεί κάποιος. Εξετάζοντας ένα δείγμα από το μικροβίωμα ενός ατόμου (τη συλλογή μικροοργανισμών που κουβαλά μαζί του) αυτό το εργαλείο που βασίζεται στην Τεχνητή Νοημοσύνη μπορεί να εντοπίσει με ακρίβεια το δείγμα σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον

Το εργαλείο, με την ονομασία Microbiome Geographic Population Structure (mGPS), δημιουργήθηκε εκπαιδεύοντας μια Τεχνητή Νοημοσύνη σε τεράστια σύνολα δεδομένων μικροβιωμάτων από διάφορα περιβάλλοντα. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η AI περιλαμβάνει αστικά περιβάλλοντα, έδαφος και θαλάσσια οικοσυστήματα, με χιλιάδες δείγματα από τη βάση δεδομένων MetaSUB, η οποία φιλοξενεί μικροβιακά γονιδιώματα από πόλεις σε όλο τον κόσμο.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η τεχνητή νοημοσύνη έμαθε να διακρίνει μεταξύ μικροβιακών προφίλ, συνδέοντάς τα με τη μοναδική γεωγραφική προέλευσή τους. Η ακρίβεια του βακτηριακού GPS είναι εντυπωσιακή. Εντόπισε σωστά την πόλη προέλευσης των δειγμάτων σε ποσοστό 92% των περιπτώσεων και μπόρεσε να διαφοροποιήσει ακόμη και τις τοποθεσίες εντός της ίδιας πόλης.

Σε ένα παράδειγμα, διέκρινε μεταξύ δύο σταθμών του μετρό του Χονγκ Κονγκ που απέχουν μόλις 172 μέτρα μεταξύ τους. Το εργαλείο ήταν ελαφρώς λιγότερο ακριβές στο Λονδίνο, όπου το περιβάλλον του μετρό ήταν λιγότερο ελεγχόμενο, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι η προσθήκη περισσότερων δεδομένων θα βοηθήσει στην τελειοποίηση των απαντήσεων.

Αυτό το εργαλείο θα μπορούσε να ενισχύσει την κατανόηση του τρόπου εξάπλωσης των ασθενειών, εντοπίζοντας τις μικροβιακές διαδρομές και ενδεχομένως εντοπίζοντας τις πηγές μόλυνσης και τα σημεία εστίασης της ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά. Οι ερευνητές επιθυμούν να επεκτείνουν περαιτέρω το βακτηριακό GPS και τη βάση δεδομένων του, επιτρέποντας τον ακριβέστερο εντοπισμό θέσης και ωφελώντας τομείς από τη δημόσια υγεία έως τον αστικό σχεδιασμό.

[via]