加拿大滑鐵盧大學(xué)的AI科研人員開發(fā)出了一套AI系統(tǒng)，有助于加速新藥研發(fā)、減少所需時(shí)間和費(fèi)用。

這項(xiàng)名為模式到知識(shí)（Pattern to Knowledge，P2K）的新技術(shù)可以在幾秒鐘內(nèi)預(yù)測(cè)生物序列的結(jié)合，并且有可能減少藥物研究中的瓶頸。

P2K使用人工智能（AI）來(lái)利用數(shù)據(jù)中提供的深層知識(shí)，而不是僅僅依靠經(jīng)典的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。“P2K是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的技術(shù)，因?yàn)樗軌蚪沂驹趶?fù)雜物理化學(xué)環(huán)境中糾纏在一起的微妙蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)，并且只根據(jù)序列數(shù)據(jù)就能夠有力地預(yù)測(cè)相互作用，”系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程系教授兼模式分析與機(jī)器智能中心（Centre for Pattern Analysis and MachineIntelligence，CPAMI）創(chuàng)始主任Andrew Wong（安德魯·王）說(shuō)道?！皬慕?jīng)過(guò)驗(yàn)證的科學(xué)成果中獲取這些深層知識(shí)的能力將推動(dòng)生物學(xué)研究向前發(fā)展。P2K有能力改變未來(lái)的數(shù)據(jù)使用方式?！?/p>

雖然已經(jīng)收集了大量生物序列數(shù)據(jù)，但提取有意義的知識(shí)和有用的知識(shí)并不容易。P2K算法通過(guò)解開多個(gè)關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別和預(yù)測(cè)控制蛋白質(zhì)相互作用的氨基酸結(jié)合，從而應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。由于P2K比現(xiàn)有生物序列分析軟件的速度快得多，且預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度提高了近30%，它可以大幅加快新藥的發(fā)現(xiàn)速度。通過(guò)從云端數(shù)據(jù)庫(kù)中提取信息，P2K可以預(yù)測(cè)腫瘤蛋白質(zhì)和潛在的癌癥治療將如何相互作用。

盡管仍處于早期原型階段，黃教授及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)向科研人員公開提供P2K在線系統(tǒng)，幫助他們開始識(shí)別新的生物序列相互作用?！皩⑦@項(xiàng)人工智能技術(shù)置于生物醫(yī)學(xué)科研人員之手將產(chǎn)生立竿見影的效果，它可以用于未來(lái)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，”系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程系研究助理兼P2K共同發(fā)明人安東尼奧·司徒（Antonio Sze-To）說(shuō)道。

由于P2K可以分析序列數(shù)據(jù)，其適用性并不限于生物醫(yī)學(xué)研究。P2K可以通過(guò)做出有用的關(guān)聯(lián)并進(jìn)行智能交易預(yù)測(cè)來(lái)使金融行業(yè)獲益，或通過(guò)預(yù)測(cè)潛在網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性來(lái)使網(wǎng)絡(luò)安全部門受益。

研究論文“Pattern to Knowledge： Deep Knowledge-DirectedMachine Learning for Residue-Residue Interaction PredicTIon（模式到知識(shí)：適用于殘基相互作用預(yù)測(cè)的深層知識(shí)導(dǎo)向機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)）”最近在自然出版集團(tuán)的《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）期刊上發(fā)表。