Desvendando a inteligência artificial: como o SQUID revoluciona a genômica e decifra mistérios

São PauloA inteligência artificial já é uma parte essencial de nossas vidas. Ela também tem um papel importante na biologia e no estudo da vida. Por exemplo, a IA pode analisar rapidamente uma grande quantidade de dados genômicos para identificar novos alvos para tratamentos. No entanto, os cientistas ainda não compreendem como os modelos de IA atuais chegam a essas conclusões.

Cientistas do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) desenvolveram uma nova ferramenta chamada SQUID (Interpretação Quantitativa Surrogada para Redes Neurais Profundas). Esta ferramenta facilita a compreensão de como modelos de inteligência artificial analisam genomas.

O SQUID se destaca em relação a outras ferramentas por oferecer resultados consistentes, reduzir ruídos de fundo e auxiliar na realização de previsões mais precisas sobre mutações genéticas.

O sucesso do SQUID, explica o Professor Assistente Peter Koo do CSHL, vem de seu treinamento único. Enquanto a maioria das ferramentas para estudar modelos de IA são derivadas da visão computacional ou do processamento de linguagem natural, que são úteis mas não ideais para genômica, o SQUID se destaca por incorporar muitos anos de conhecimento em genética quantitativa.

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SQUID opera criando primeiro uma biblioteca com mais de 100 mil diferentes sequências de DNA. Em seguida, utiliza um programa chamado MAVE-NN (Multiplex Assays of Variant Effects Neural Network) para analisar essas sequências. Com o MAVE-NN, os cientistas podem realizar milhares de experimentos virtuais simultaneamente, ajudando a compreender como a IA faz suas melhores previsões.

Experimentos virtuais aprimoram e tornam mais precisos os experimentos de laboratório. Justin Kinney, professor e coautor do estudo, afirma que os experimentos virtuais não podem substituir o trabalho realizado em um laboratório. No entanto, eles fornecem informações valiosas. Eles ajudam cientistas a desenvolver ideias sobre como partes do genoma funcionam ou como uma mutação pode afetar um paciente.

Há diversos modelos de IA disponíveis, e novos estão sempre sendo desenvolvidos. Koo, Kinney e sua equipe esperam que SQUID ajude os cientistas a escolherem os melhores modelos para seus projetos. Embora o genoma humano tenha sido mapeado, ainda é difícil compreendê-lo por completo. O SQUID pode auxiliar oferecendo informações mais claras sobre os efeitos médicos das descobertas genéticas.