|
Биоинженерлер ДНҚ жібінен адам секілді үйренуге қабілетті нейрожелі жасады
|
Калифорния технологиялық институтының ғалымдары ерекше нейрон желісін жасады: ол электронды компоненттердің орнына ДНҚ жіптерінен тұрады, ал есептеуді цифрлы сигналдар емес, химиялық реакция жүргізеді. Бұл жайында islam.kz порталы Nature мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Сарапшылар мұндай әдісті интеллектінің негізгі ерекшелігіне жататын үйрену процесіне қабілетті химиялық жүйені қалыптастыру бағытындағы алғашқы қадам ретінде бағалап отыр. Әдеттегі жасанды нейрожелілерде үйрену процесі қалай жүреді? Алдымен жүйе заңдылықтарды тануы тиіс, яғни, қандай шешім қабылдаса да оның қалай шешілетін жолдарын меңгеріп алуы керек, дәлірегі, шешілу жолдары белгілі бір әдіске негізделеді. Сол тәсілді заңдылық ретінде түсінеді. Сосын оларды болашақ шешімдер үшін сақтайды, яғни, жадында қалдырады. Енді сол қабілет ДНҚ-дан алынған молекулалық желіде де көрсетілген. «Біздің мақсатымыз нөлден бастап молекулалық жүйені құру болды, ол қандай да мысалды үлгі етіп алып, негізгі заңдылықтарды тауып, содан кейін ол бұрын ешқашан көрмеген жаңа ақпараттың негізінде әрекет етеді», - деп түсіндірді бірегей жоба жетекшісі Лулу Сиан. Үйрену (оқу) табиғаттағы барлық тіршілік иесіне тін. Тіпті, өсімдіктердің өзі күн көзіне қарай өсетіні секілді адам миы да жаңа ақпаратты алғанда оны қорыту үшін соған бейімделеді. Ол ол ма, адамның иммундық жүйесі де патогенмен кездескенін “жадында”сақтап қалады. Күллі әлем оқу-тоқу үстінде. Бұл процесс тоқтамайды. 2018 жылы Лулу Сиан мен оның Кевин Черри есімді әріптесі қолжазба санды танитын ДНҚ-дан бірегей жүйе әзірлеген еді. Классикалық электронды нейрожелілерде бұл үшін пикселден жасалған суреттер немесе бейнелер қолданылады, ал ДНҚ нұсқасында әрбір «пиксель» ДНҚ-ның жеке жібі болып көрінеді. Тану үшін химиялық реакциялар қолданылды: дұрыс жауап флуоресценттік сигнал түрінде берілді, мысалы, «0» үшін қызыл немесе «1» үшін көк. Бұл тараптағы зерттеу әлі жалғасуда. Өзгеше желі үлгілерді салыстырып қана қоймай, сонымен қатар, молекулалар концентрациясында (шоғырында) кодталған өзіндік «естеліктерді» қалыптастырады. Бұл естеліктер химиялық жолмен өзгертуге болатын арнайы «молекулалық сымдарда» бекітіледі. Осылайша, желі тәжірибені сақтап, оны жаңа деректерді өңдеу үшін пайдалана алады. Бірге іске қосылатын (қозатын) нейрондардың бір-бірімен күштірек қосылатынын алға тартады Хэбб ережесі. Бұл жерде принцип ұқсас және ДНҚ желісінде химиялық реакциялармен қосылатын, ал жады молекулалар концентрациясында тіркелетін өзіндік «сым» бар. Черридің айтуынша, бұл жүйені әзірлеуге табаны күректей жеті жыл кеткен. "Күрделі молекулалық жүйеде алдыңнан шыққан бір проблеманың өзін жою машақаты бөгеттегі ағын судың арнасын түзетуге ұқсас болды. Есептерді бір-бірден шешудің орнына, біз картинаға толық қарап, әмбебап шешімдерді ойлап табуға тура келді", - дейді зерттеуші. Нәтижесінде ғалымдар нөлден бастап шешетін, мақсатқа жетуге мүмкіндік беретін тұтас құрылымды қалыптастыруға қол жеткізген. Осылайша ғалымдар “ақылды” биотехнологияға даңғыл жол аша алған екен. Болашақта мұндай молекулалық желі нақты уақыт аралығында органимздегі өзгеріске және қоршаған ортаға қарай бейімделетін дәрі-дәрмек жасауға көмектеседі