هوش مصنوعی/ باعث فاجعه یا عامل درمان سرطان؟

اگرچه بسیاری از کارشناسان حوزه‌های گوناگون اخیرا پیش‌بینی‌های نگران‌کننده‌ای را درباره آینده هوش مصنوعی بیان کرده‌اند اما گروهی از پژوهشگران در مقاله جدید خود، بر اهمیت هوش مصنوعی در درمان سرطان تاکید دارند.

کد خبر: ۳۴۴۵۴۳

۰۸ آبان ۱۴۰۴ / ۱۲:۴۳

به گزارش روزپلاس، هوش مصنوعی تاثیر خود را بر بهبود روش‌های درمانی و تشخیص بیماری‌ها نشان داده است اما دانشمندان امیدوارند آن را برای اهداف بزرگتری به کار بگیرند.

به نقل از تک کرانچ، دکتر «فارست وایت»(Forest White) استاد مهندسی زیستی دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) و دانشمند برجسته شرکت «آسترین بایوساینس»(Astrin Biosciences) و دکتر «جاستین دریک»(Justin Drake) دانشیار «دانشگاه مینه‌سوتا»(University of Minnesota) و مدیر ارشد علمی شرکت آسترین بایوساینس، نظرات خود را پیرامون تاثیر هوش مصنوعی بر درمان سرطان در یک مقاله بیان کرده‌اند که آن را در ادامه می‌خوانیم.

وقتی مهندسان و دانشمندان برای کار کردن روی یک الگوریتم یا مدل هوش مصنوعی جدید جمع می‌شوند، مفهوم p(doom) - احتمال این که هوش مصنوعی باعث یک رویداد فاجعه‌بار شود - اصطلاحی است که در صدر ذهن قرار می‌گیرد. با وجود این، حقیقت این است که ترکیب مدل‌های هوش مصنوعی، یکی از بهترین مسیرهای پیش رو برای کمک کردن به درمان سرطان است.

وقتی تومورها در مراحل اولیه شناسایی شوند، میزان بقا می‌تواند به بالای ۹۰ درصد برسد و حتی از مؤثرترین درمان‌های موجود در بازار نیز بهتر عمل کند.سال‌هاست که تشخیص زودهنگام، نویدبخش درمان قطعی بوده است. بیش از ۹۰ درصد سرطان‌ها با تومورهای جامد همراه هستند. وقتی این تومورها در مراحل اولیه شناسایی شوند، میزان بقا می‌تواند به بالای ۹۰ درصد برسد و حتی از مؤثرترین درمان‌های موجود در بازار نیز بهتر عمل کند.

با وجود این، سرطان گریزان است. این بیماری تغییر شکل می‌دهد و خود را به عنوان یک جریان همیشه در حال تغییر در دریایی از همه چیزهایی که مانع از تشخیص آن می‌شوند، نشان می‌دهد. برای تشخیص سرطان در مراحل اولیه - حتی مرحله صفر - به بهترین فناوری موجود نیاز است.

ما معتقدیم که هوش مصنوعی می‌تواند سهم عمده‌ای را در تشخیص زودهنگام سرطان داشته باشد. شاید P(doom) هنوز برای جهان فاجعه‌بار به نظر برسد اما در این مقاله، چگونگی فاجعه‌بار بودن آن برای سرطان را شرح می‌دهیم.

تصورات خطا و حقایق؛ چگونگی رشد و گسترش سرطان

با وجود این که سرطان تقریباً همه را تحت تأثیر قرار داده است اما همچنان به سختی می‌توان از آن پیشی گرفت. چیزی که ما به عنوان سرطان می‌شناسیم، در واقع ترکیبی از صدها بیماری گوناگون است که به روش‌های بی‌شماری بر بدن تأثیر می‌گذارند. سرطان یک دشمن بزرگ نیست، بلکه طیف وسیعی از دشمنان کوچک‌تر و دائماً در حال تکامل است. به عنوان مثال، دو شخص مبتلا به سرطان پستان ممکن است زیست‌شناسی تومور بسیار متفاوتی داشته باشند که به رویکردهای منحصربه‌فردی برای تشخیص و مراقبت نیاز دارد. حتی دو سلول سرطانی که هم‌زمان از یک بدن یک شخص بیرون آورده می‌شوند، یکسان نیستند. این ناهمگونی، همان چیزی است که سرطان را بسیار جذاب اما در عین حال بسیار گریزان می‌کند.

چیزی که ما به عنوان سرطان می‌شناسیم، در واقع ترکیبی از صدها بیماری گوناگون است که به روش‌های بی‌شماری بر بدن تأثیر می‌گذارند.سال‌هاست که یک عقیده کلی درباره چگونگی رشد و گسترش سرطان در بدن ما وجود داشته است مبنی بر این که سرطان به صورت موضعی آغاز می‌شود، سپس به صورت منطقه‌ای حمله می‌کند و در نهایت به اندام‌های دوردست متاستاز می‌یابد. به عنوان مثال، سرطان در بافت پستان بیمار آغاز می‌شود، سپس به غدد لنفاوی مجاور می‌رود و سپس به سایر نواحی بدن گسترش می‌یابد. این اساس نحوه مرحله‌بندی و طبقه‌بندی سرطان‌های گوناگون است. اگر یک تومور کوچک و موضعی در بافت پستان وجود داشته باشد، به احتمال زیاد سرطان پستان مرحله یک است. اگر تومور بزرگی در ریه‌ها وجود داشته باشد که سلول‌های سرطانی فعال آن به سایر نواحی بدن منتقل می‌شوند، می‌توان آن را سرطان ریه مرحله چهار یا متاستاز در نظر گرفت.

با وجود این، یکی از شگفت‌انگیزترین و مهم‌ترین اکتشافات اخیر این است که امکان دارد سلول‌های سرطانی پیش از این که تومور حتی در مراحل اولیه تشکیل خود باشد، به جریان خون ما وارد شوند. از آنجا که سلول‌های سرطانی حتی پیش از این که تومور قابل تشخیص باشد می‌توانند در جریان خون وجود داشته باشند، باید بتوان سرطان را در مرحله صفر تشخیص داد.

برخلاف سلول‌هایی که متاستاز یافته‌اند، سلول‌های سرطانی در مراحل اولیه گردش خون ما اغلب خفته هستند و از دید پنهان می‌شوند اما عمدتاً در آزمایش‌های خون منظم قابل تشخیص نیستند. این در قفل‌شده‌ای است که پژوهشگران اغلب برای باز کردن آن تلاش می‌کنند.

در آسترین، ما چالش گشودن این در را پذیرفته‌ایم و دنیایی از امکانات جدید را برای تشخیص سرطان به روی خود گشوده‌ایم. یافته‌های ما در این مقاله آمده است.

بدافزار در یک شبکه پرسروصدا

یک شبکه رایانه‌ای بزرگ را تصور کنید. داده‌ها به سرعت از هر طرف شلیک می‌شوند و پیام‌های گوناگونی را در سراسر سیستم رایانه‌ای حمل می‌کنند. بیشتر داده‌ها به برنامه‌ها و شبکه‌ها کمک می‌کنند تا روان اجرا شوند اما جایی در میان هرج‌ومرج اطلاعات، بدافزاری وجود دارد که به دنبال ربودن سیستم است.

مانند همه رایانه‌ها، این رایانه نیز دارای یک سیستم امنیتی داخلی است که در سراسر شبکه به دنبال نشانه‌هایی از کدهای مخرب می‌گردد. مشکل این است که بیشتر این نشانه‌ها در بسته‌های کوچک داده قفل شده‌اند که با ترافیک عادی شبکه ادغام می‌شوند.

برخلاف سلول‌هایی که متاستاز یافته‌اند، سلول‌های سرطانی در مراحل اولیه گردش خون ما اغلب خفته هستند و از دید پنهان می‌شوند اما عمدتاً در آزمایش‌های خون منظم قابل تشخیص نیستند. این در قفل‌شده‌ای است که پژوهشگران اغلب برای باز کردن آن تلاش می‌کنند.این اساساً همان چیزی است که سیستم ایمنی ما با عبور سلول‌های سرطانی خفته از جریان خون با آن روبه‌رو می‌شود. با فناوری کنونی، سیستم امنیتی تا زمانی که به تسخیر بدافزار درآید، قادر به شناسایی آن نخواهد بود و این امر آن را به مشکلی بزرگتر تبدیل می‌کند و ریشه‌کنی آن را بسیار دشوارتر می‌سازد.

نکته مثبت این است که این بدافزار بی‌سروصدا نیست. این بدافزار برای جلوگیری از شناسایی توسط سیستم امنیتی، با سایر نرم‌افزارهای مخرب در شبکه ارتباط برقرار می‌کند. بنابراین، هدف ما باز کردن بسته‌های داده برای یافتن پیام‌هایی است که بدافزار در فرستادن آنها به یکدیگر تلاش می‌کند اما این ارتباط در نهایت بزرگترین نقطه ضعف بدافزار است.

به عبارت دیگر، سیگنال‌های پروتئینی منتشرشده توسط سلول‌های سرطانی با یکدیگر کار می‌کنند تا رشد تومور را ممکن سازند و از تشخیص آن توسط سیستم ایمنی بدن ما جلوگیری کنند. یافتن این سیگنال‌های کوچک برای دانشمندان همیشه یک رویا بوده است.

اگر بتوانیم این پیام‌ها را به طور قابل اعتمادی پیدا کنیم، می‌توانیم از «پروتئومیکس عمیق»(Deep Proteomics) استفاده کنیم که از فناوری نانو، بیوشیمی، رباتیک و اپتیک برای شناسایی این سیگنال‌ها بهره می‌برد. اینجاست که هوش مصنوعی وارد عمل می‌شود.

هوش مصنوعی؛ سیستم امنیتی جدید

علاوه بر سیستم امنیتی داخلی رایانه‌، ما اکنون در حال اضافه کردن یک سیستم جدید هستیم. این سیستم به ‌طور ویژه برای یافتن بدافزار مورد نظر ما با دقت بالا طراحی شده است. از طریق این سیستم جدید، پیام‌های بدافزار را می‌توان به ‌سرعت، با دقت و با قابلیت رمزگشایی پیام‌های بدافزار دریافت کرد.

مزیت بهتر این است که سیستم امنیتی جدید فقط بدافزار را ردیابی نمی‌کند، بلکه نحوه واکنش سیستم داخلی ما را نیز زیر نظر می‌گیرد. این سیستم می‌تواند ببیند که بدافزار در کجا از موانع عبور می‌کند، چگونه از برنامه‌های آنتی‌ویروس پیشی می‌گیرد و پروتکل‌های امنیتی در کجا دچار مشکل می‌شوند. این اطلاعات برای کمک کردن به ما در درک نقاط ضعف دفاع شبکه بسیار مهم هستند. ما با این اطلاعات می‌توانیم سیستم را بهبود ببخشیم، نقاط آسیب‌پذیر را تقویت کنیم و در نهایت حملات آینده را پیش از آغاز آنها متوقف سازیم. ما اساساً یک لایه نظارتی هوشمند ساخته‌ایم که نه تنها تهدید را شناسایی می‌کند، بلکه از خود نبرد نیز درس می‌گیرد.

این کاری است که ما برای سرطان انجام می‌دهیم. به عبارت دیگر، هوش مصنوعی که آسترین توسعه داده، قادر به تشخیص ناهنجاری‌ها و یافتن سیگنال‌های سرطانی از پروتئین‌هاست تا نحوه ارتباط سلول‌های سرطانی و نحوه واکنش سیستم ایمنی بدن ما را آشکار کند. فراتر از آن، این هوش مصنوعی فقط به دنبال سرطان نیست، بلکه در اینجا عمق و دقت به ایجاد مدلی می‌انجامد که قادر به تشخیص آغاز، پیشروی، عود و در نهایت مرگ ناشی از سرطان است.

این چیزی بیش از تشخیص زودهنگام است. این به معنای درک میزان تهاجمی بودن سرطان، بررسی یا درمان بهتر تومورهای خاص، احتمال بازگشت سرطان پس از بهبودی و موارد دیگر است.

هوش مصنوعی در برابر سرطان

هوش مصنوعی مطمئناً برای سال‌های آینده به عنوان یک موضوع بحث‌برانگیز در زندگی روزمره ما باقی خواهد ماند اما آنچه در نهایت اهمیت دارد، ایجاد یک فناوری هوشمندتر و بهتر برای نجات جان انسان‌هاست.

پست اخیر «گری مارکوس»(Gary Marcus) روانشناس و پژوهشگر هوش مصنوعی در پلتفرم ایکس، این موضوع را به خوبی خلاصه می‌کند. گری در حالی که در سوگ از دست دادن یک دوست بود، معیار جدید خود را برای هوش مصنوعی تأثیرگذار بیان کرد و نوشت: وقتی که تأثیر قابل توجهی بر سرطان داشته باشد.

آسترین بایوساینس یک شرکت هوش سرطان است که برای گسترش مرزهای فناوری ساخته شده و کار آن سرعت بخشیدن به تشخیص زودهنگام سرطان و پیشرفت مراقبت‌ از طریق تحلیل بیش از ۹۰۰۰ پروتئین برای آشکار کردن نکته‌ای است که بیشتر آزمایش‌های خون از دست می‌دهند. این نکته، اولین سیگنال‌های مولکولی پیشروی سرطان است.