Ñëó÷àéíàÿ íîâîñòü èç Àðõèâà Èñêóññòâåííûé èíòåëëåêò ïîëó÷èë íîñ
01.03.2017
Ó÷åíûå äàâíî ñïîðÿò î òîì, êàê èìåííî ðåöåïòîðû ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà ïîçâîëÿþò íàì âîñïðèíèìàòü øèðîêèé ñïåêòð çàïàõîâ è äàâàòü èì òå èëè èíûå îïèñàíèÿ.  ïîïûòêàõ ðåøèòü ýòó ïðîáëåìó, êîìàíäàì èíæåíåðîâ ñî âñåãî ìèðà áûëî ïðåäëîæåíî ñîçäàòü ÈÈ, êîòîðûé ñìîã áû âîñïðèíèìàòü çàïàõè íå õóæå ÷åëîâåêà.
Ïðåäñêàçàòü öâåò íå òàê óæ ñëîæíî: ê ïðèìåðó, åñëè ñâåòîâàÿ âîëíà äîñòèãàåò äëèíû 510 íì, òî áîëüøèíñòâî ëþäåé ñêàæóò, ÷òî îíà çåëåíàÿ. Íî âîò âûÿñíèòü, êàê ïàõíåò êîíêðåòíàÿ ìîëåêóëà, íàìíîãî ñëîæíåå. 22 êîìàíäû ó÷åíûõ ñîçäàëè íàáîð àëãîðèòìîâ, ñïîñîáíûõ ïðåäñêàçàòü çàïàõè ðàçëè÷íûõ ìîëåêóë â çàâèñèìîñòè îò èõ õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðû. Åùå ïðåäñòîèò âûÿñíèòü âåñü ñïåêòð ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ïðîãðàììû, íî ðàçðàáîò÷èêè íàäåþòñÿ, ÷òî â ïåðâóþ î÷åðåäü îíà ïîìîæåò ïàðôþìåðàì, ôàðìàöåâòàì è ñîòðóäíèêàì ïèùåâîé ñôåðû ðàçðàáàòûâàòü íîâûå, óíèêàëüíûå ñî÷åòàíèÿ çàïàõîâ.
Ðàáîòà íà÷àëàñü ñ íåäàâíåãî èññëåäîâàíèÿ, ïðîâåäåííîãî Ëåñëè Âîññõàëëîì è åãî êîëëåãàìè èç Ðîêôåëëåðîâñêîãî óíèâåðñèòåòà â Íüþ-Éîðêå, â êîòîðîì 49 äîáðîâîëüöåâ äîëæíû áûëè óãàäàòü çàïàõ 467 ïàõó÷èõ âåùåñòâ. Äëÿ êàæäîãî èç íèõ áûëà ðàçðàáîòàíà ñèñòåìà ñðàâíåíèÿ èç 19 áàçîâûõ ïàòòåðíîâ: èñïûòóåìûå ãîâîðèëè, ïîõîæ ëè çàïàõ íà ðûáó èëè ÷åñíîê, îöåíèâàëè èíòåíñèâíîñòü è èíäèâèäóàëüíóþ ïðèÿòíîñòü àðîìàòà.  èòîãå áûë ñîçäàí êàòàëîã, íàñ÷èòûâàþùèé áîëåå ÷åì ìèëëèîí ÿ÷ååê, õàðàêòåðèçóþùèõ òå èëè èíûå ïàõó÷èå ìîëåêóëû.
Êîãäà îá ýòîì óçíàë âû÷èñëèòåëüíûé áèîëîã Ïàáëî Ìåéåð, òî ñðàçó óâèäåë â èññëåäîâàíèè âîçìîæíîñòü ïðîâåðèòü, ñìîæåò ëè êîìïüþòåðíàÿ ñèñòåìà ïðåäñêàçàòü òî, êàê ëþäè áóäóò îöåíèâàòü çàïàõè. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî èññëåäîâàòåëè îáíàðóæèëè îêîëî 400 ðåöåïòîðîâ çàïàõà â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà, äëÿ ó÷åíûõ îñòàåòñÿ çàãàäêîé òî, êàê èìåííî îíè ðàáîòàþò ñîîáùà òàê, ÷òîáû ÷åëîâåê ìîã ðàçëè÷àòü äàæå ëåãêèå îòòåíêè çàïàõîâ.
 2015 ãîäó Ìåéåð è åãî êîëëåãè çàïóñòèëè DREAM Olfaction Prediction Challenge. Ó÷àñòíèêè ñîñòÿçàíèÿ ïîëó÷èëè â ñâîå ðàñïîðÿæåíèå òå ñàìûå ðåéòèíãîâûå òàáëèöû âîëîíòåðîâ, îïèñûâàþùèå çàïàõè, âìåñòå ñ õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðîé ìîëåêóë, êîòîðûå èõ ïðîèçâîäÿò. Ïîìèìî ýòîãî, ó÷àñòíèêîì ïðåäîñòàâèëè áàçó èç 4800 îïèñàíèé äëÿ êàæäîé îòäåëüíîé ìîëåêóëû - åå àòîìû, èõ âçàèìíîå ðàñïîëîæåíèå, îáùóþ ãåîìåòðèþ, ÷òî â èòîãå ñîñòàâèëî ïîðÿäêà 2 ìèëëèîíîâ äàòà-òî÷åê.  èòîãå äàííûå äîëæíû áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ îáó÷åíèÿ êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì ðàñïîçíàâàíèþ çàïàõîâ íà îñíîâå ñòðóêòóðíîé èíôîðìàöèè.
 êîíêóðñå ïðèíÿëî ó÷àñòèå 22 êîìàíäû ñî âñåãî ìèðà, è, õîòÿ õîðîøî ïîðàáîòàëè ìíîãèå, äâå êîìàíäû ñòîèò âûäåëèòü îñîáî. Êîìàíäà øòàòà Ìè÷èãàí, âî ãëàâå ñ Éàí Ôàí Ãóàíîì, ëó÷øå âñåõ ñìîãëà ñîñòàâèòü àëãîðèòì ïðîãíîçèðîâàíèÿ çàïàõîâ îòäåëüíûõ âåùåé. Äðóãàÿ êîìàíäà èç Àðèçîíñêîãî óíèâåðñèòåòà, âî ãëàâå ñ Ðè÷àðäîì Ãåðêèíîì, ëó÷øå âñåõ ñìîãëà îáó÷èòü ïðîãðàììó ñðåäíåé îöåíêå çàïàõîâ ñðåäè âñåé âûáîðêè. Îá ýòîì Ìåéåð ñîîáùàåò â ñòàòüå, îïóáëèêîâàííîé â æóðíàëå Science.
Êîíå÷íî, ìíîãèå ó÷åíûå ñêåïòè÷åñêè îòíîñÿòñÿ ê ðàçðàáîòêàì, ãîâîðÿ î òîì, ÷òî ïðîäåëàííûé òðóä õîòü è âíîñèò ñóùåñòâåííûé âêëàä â íàóêó, íî âñå æå ÿâëÿåòñÿ äîâîëüíî ïðèìèòèâíîé ïîäáîðêîé, è 19 îïèñàòåëüíûõ ýëåìåíòîâ äëÿ âñåãî ñïåêòðà çàïàõîâ â ïðèðîäå - ýòî ÿâíî î÷åíü è î÷åíü ìàëî.
Àëüòåðíàòèâíûå èññëåäîâàíèÿ ñ äîáðîâîëüöàìè èñïîëüçîâàëè îò 80 è áîëüøå ïîäîáíûõ êðèòåðèåâ, ïîçâîëÿþùèõ íà ñëîâàõ îöåíèòü ðàçëè÷íûå çàïàõè. Íåÿñíî, ñìîæåò ëè ñóùåñòâóþùèé àëãîðèòì êîððåêòíî ïðîãíîçèðîâàòü îöåíêó çàïàõîâ, åñëè åìó ïðèäåòñÿ ñòîëêíóòüñÿ ñ òàêèì ìàññèâîì èíôîðìàöèè. Òàê ÷òî, íà ñåãîäíÿøíèé äåíü âîñïðèÿòèå çàïàõîâ îñòàåòñÿ çàãàäêîé êàê äëÿ ìåäèêîâ, òàê è äëÿ èíæåíåðîâ.
|