I ricercatori della Mayo Clinic hanno sviluppato un'innovativa tecnologia di IA, definita "IA guidata da ipotesi", che si discosta dai tradizionali modelli di IA basati sui dati.
I metodi tradizionali di IA eccellono nell'identificazione di modelli all'interno di grandi quantità di dati, come sequenze genetiche o immagini diagnostiche, ma spesso non possono incorporare le conoscenze scientifiche esistenti o le ipotesi direttamente nel loro processo di apprendimento.
L'IA guidata da ipotesi sfida queste norme incorporando ipotesi mediche nel suo processo di apprendimento. Non si limita a imparare dai dati che le vengono forniti, ma utilizza anche le ipotesi per esplorare direttamente i dati.
Documentare la loro ricerca sulla rivista CancersLa Mayo Clinic applica i suoi sistemi di IA guidati da ipotesi per aiutare a svelare le dinamiche di malattie complesse come il cancro.
Scrivere in un Comunicato stampa della Mayo ClinicIl Dr. Hu Li, autore senior dello studio, ha spiegato come l'IA guidata da ipotesi sia vantaggiosa ricerca medica: "Questo favorisce una nuova era nella progettazione di algoritmi di IA mirati e informati per risolvere questioni scientifiche, comprendere meglio le malattie e guidare la medicina personalizzata".
Ecco come funziona:
- Compilazione dei dati: Il team, guidato da Zilin Xianyu e colleghi della Mayo Clinic, ha iniziato il suo studio raccogliendo dati genomici (DNA), proteomici (proteine), trascrittomici (messaggi di RNA) ed epigenetici (cambiamenti ereditari che non influenzano la sequenza del DNA) da migliaia di campioni di cancro.
- Sviluppo del sistema di intelligenza artificiale: Sulla base dei dati raccolti, i ricercatori hanno progettato una nuova classe di algoritmi di IA, nota come "IA guidata dalle ipotesi". A differenza dei modelli tradizionali, questi algoritmi sono stati costruiti in modo unico per integrare e testare ipotesi scientifiche nel loro processo di apprendimento.
- Applicazione alla ricerca oncologica: Con gli algoritmi pronti, i ricercatori hanno applicato la loro IA guidata da ipotesi in diverse aree chiave della ricerca oncologica, come la classificazione dei tumori, la stratificazione dei pazienti e la previsione della risposta ai farmaci, riportando prestazioni migliori rispetto ai metodi convenzionali.
Daniel Billadeau, Ph.D., co-inventore dello studio e professore presso il Dipartimento di Immunologia della Mayo Clinic, ha dichiarato: "Questa nuova classe di IA apre una nuova strada per comprendere meglio le interazioni tra il cancro e il sistema immunitario ed è molto promettente non solo per testare ipotesi mediche, ma anche per prevedere e spiegare come i pazienti risponderanno alle immunoterapie."
Naturalmente, ci sono alcune limitazioni. Il Dr. Li sottolinea le sfide legate alla creazione di algoritmi così avanzati, tra cui la necessità di ricerche specifiche sul dominio e il rischio di distorsioni.
Tuttavia, l'autore rimane ottimista e afferma: "Tuttavia, l'IA guidata da ipotesi facilita le interazioni attive tra esperti umani e IA che alleviano le preoccupazioni che l'IA finisca per eliminare alcuni lavori professionali".
Il ruolo dell'Intelligenza Artificiale nella ricerca medica e sanitaria è in continua evoluzione, con i recenti progressi nel campo dell'intelligenza artificiale. nuova ricerca sugli antibiotici e sintetizzando farmaci anti-invecchiamento.
I ricercatori della Mayo Clinic hanno di recente utilizzato la GPT-4 come diagnostico strumento per i pazienti colpiti da ictus, e l'anno scorso hanno assistito nello sviluppo di un modello di apprendimento automatico in grado di diagnosticare il diabete dalle registrazioni vocali.
Tuttavia, ci sono dei rischi, come è stato evidenziato quando oltre 100 ricercatori hanno creato delle linee guida per progettazione di proteine AI sicure per limitare il potenziale di abuso.
