A capacidade de saber o que vai acontecer no futuro garantiria à humanidade a possibilidade de se preparar e escapar de novas ameaças, especialmente na área da saúde, onde os patógenos estão em constante evolução. Com essa premissa, os cientistas da Nvidia desenvolveram uma nova Inteligência Artificial (IA) generativa , capaz de prever as mutações do vírus da covid-19.
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Apelidado de GenSLMs, o novo modelo de linguagem para dados genômicos demonstrou ser capaz de gerar sequências genéticas que se assemelham às variantes do mundo real do coronavírus SARS-CoV-2, segundo os pesquisadores do Argonne National Laboratory, da Nvidia, e de outros centros de pesquisa envolvidos no desenvolvimento.
Prevendo novas variantes da covid
Para gerar as possíveis variantes da covid-19, a IA generativa foi treinada a partir de um conjunto de dados de sequências de nucleótidos, ou seja, os blocos de construção do RNA encontrados nas primeiras variantes do vírus.
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Em teste, os pesquisadores analisaram as sequências de nucleotídeos geradas ela IA e descobriram que as características específicas das sequências correspondiam às subvariantes Éris (EG.5) e Pirola (BA.2.86) do vírus da covid-19, que prevaleceram este ano no mundo.
“A capacidade da IA de prever os tipos de mutações genéticas presentes em cepas recentes da covid-19, apesar de ter visto apenas as variantes Alfa e Beta [do início da pandemia] durante o treinamento, é uma forte validação de suas capacidades”, afirma Arvind Ramanathan, pesquisador principal do projeto e biólogo computacional, em nota.
Interpretando as sequências de nucleotídeos
O interessante é que o modelo também consegue interpretar as sequências de nucleotídeos do coronavírus, como um Grande Modelo de Linguagem (LLM) treinado em texto interpretaria uma frase. Só que, aqui, cabe destacar que, dentro do vírus da covid-19, a sequência de ácido ribonucleico (RNA) tem aproximadamente 30 mil nucleotídeos de comprimento, ou seja, é uma tarefa bastante complexa.
“Compreender como as diferentes partes do genoma estão a co-evoluir nos dá pistas sobre como o vírus pode desenvolver novas vulnerabilidades ou novas formas de resistência”, afirma Ramanathan.
Além disso, “observar a compreensão do modelo sobre quais mutações são particularmente fortes em uma variante pode ajudar os cientistas em tarefas posteriores, como determinar como uma cepa específica pode escapar do sistema imunológico humano”, acrescenta o especialista.
Para validar esse potencial recurso, o grupo de cientistas lançará uma nova demonstração no NGC, o centro de software acelerado da Nvidia, onde os usuários poderão escolher entre oito variantes diferentes da covid-19 e conseguirão observar como o modelo de IA rastreia mutações em várias proteínas do genoma viral.
Vale destacar que, no ano passado, a IA generativa — que está em constante processo de aperfeiçoamento — recebeu o prêmio Gordon Bell durante a conferência SC22, organizada pela Association for Computing Machinery. Em outro campo de atuação, os cientistas da Nvidia trabalham no desenvolvimento de novos remédios, usando a IA generativa .
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