Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Sztuczna inteligencja wygrywa z cenzurą

Recommended Posts

Na University of Maryland powstał Geneva (Genetic Evasion), system sztucznej inteligencji, który uczy się omijania cenzury w sieci. Podczas testów w Chinach, Indiach i Kazachstanie Geneva opracował dziesiątki sposobów na ominięci cenzury i dotarł do informacji, których samodzielne odnalezienie było niemożliwe.

Geneva to pierwszy krok w kierunku rozpoczęcia nowego wyścigu zbrojeń, w którym konkurowały będą systemy sztucznej inteligencji opracowane przez cenzorów i ich przeciwników, mówi profesor Dave Levin, główny autor badań. Zwycięstwo w tym wyścigu będzie oznaczało wolność słowa i swobodną komunikację dla milionów ludzi na całym świecie, którzy obecnie nie mogą z niej korzystać.

Działanie większości systemów internetowej cenzury opiera się na monitorowaniu pakietów wysyłanych przez wyszukiwarki. Blokowane są pakiety zawierające niewłaściwe słowa lub adresy. Geneva w inny sposób dzieli pakiety, przez co systemy cenzurujące nie są w stanie rozpoznać zakazanych treści. Program jest ewoluującym algorytmem, który w każdej swojej generacji identyfikuje te strategie antycenzorskie, które najlepiej działały, wykorzystuje je do dalszej pracy i przestaje używać tych źle działających.

Testy Genevy przeprowadzono w Chinach, gdzie użytkownik komputera z zainstalowaną Genevą był w stanie wyszukiwać informacje zawierające zakazane słowa, w Indiach, gdzie władze blokują konkretne witryny i w Kazachstanie, gdzie w czasie testów władze blokowały niektóre serwisy społecznościowe. We wszystkich przypadkach Geneva wygrała z cenzurą.
Naukowcy z Maryland chcą udostępnić swoje dane i kod źródłowy, by inni mogli z nich korzystać i rozwijać Genevę. Jeśli Genevę możnaby zainstalować po stronie serwera i po stronie klienta, to miliony ludzi zyskałyby dostęp do informacji. W tym właśnie kierunku zmierzamy, mówi Levin.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z PDFu wynika, że rozwiązanie nie polega na szyfrowaniu połączenia jak robi to VPN, tylko manipulowaniu protokołem TCP żeby zmylić algorytm nasłuchujący połączenia. Nie są wymagane implementacje po stronie serwera.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bardzo dobry projekt! Cenzura czegokolwiek to po prostu jawny atak rządu na obywatela. Na coś takiego każdy szanujący się człowiek powinien reagować kontratakiem i stanowczym sprzeciwem (oczywiście w miarę swoich możliwości :). 

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wolność nieograniczona jest atakiem na społeczeństwo. Cenzura powinna istnieć. Nie powinna być ona jednak skierowana na polityczne cele grupy opartej o ideologie niewolnictwa. Wiem że nie dostanę "lajków" za ten komentarz bo w opinii wielu internautów wolność powinna być absolutna - jak w stadzie małp ... choć w zasadzie przecież u małp nawet nie ma takiej absolutnej wolności. która jest ograniczana przez normy społeczne - to stan dostępny jedynie prymitywnym drobnoustrojom. Blokada cenzury - tzn każdej cenzury -  jest antywychowawcza i destrukcyjna społecznie. Blokada cenzury niewolniczej jest słuszna. Obawiam się że Geneva będzie też wykorzystywana np. przez patostreamerów.

Edited by Ergo Sum

Share this post


Link to post
Share on other sites
45 minut temu, Ergo Sum napisał:

Blokada cenzury - tzn każdej cenzury -  jest antywychowawcza i destrukcyjna społecznie. Blokada cenzury niewolniczej jest słuszna.

Autorytaryzm lubi to. Jak już przyzwyczaimy ludzi, że można zakazać tego i owego, to zupełnie naturalny będzie zakaz jedzenia pierogów, bo aktualnie panujący nam watażka nie lubi pierogów.

 

  • Haha 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kiedyś słyszałem, że ludzie wcale nie wiedzą czego chcą i trzeba ich nakierować na ich realne potrzeby. Nie wierzyłem w to, ale z biegiem lat chyba zaczynam się do tego przekonywać. Spójrzmy na media. Robią z nami co chcą jeśli nie ma cenzury i wcale nie oznacza to, że poszukują prawdy, jak można to z biegiem czasu zrozumieć. Z resztą politycy robią to samo.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, rozan napisał:

Kiedyś słyszałem, że ludzie wcale nie wiedzą czego chcą i trzeba ich nakierować na ich realne potrzeby. Nie wierzyłem w to, ale z biegiem lat chyba zaczynam się do tego przekonywać. Spójrzmy na media. Robią z nami co chcą jeśli nie ma cenzury i wcale nie oznacza to, że poszukują prawdy, jak można to z biegiem czasu zrozumieć. Z resztą politycy robią to samo.

Nawet jeśli to prawda to cenzura w tym raczej nie pomoże, wręcz przeciwnie. Wiele osób ma problemy ze zrozumieniem siebie i swojego miejsca na świecie. Tak właściwie to kto nie ma? Raczej wątpię żeby ktoś kiedykolwiek stosował cenzurę żeby uszczęśliwić ludzi którzy nie potrafią sami tego zrobić ;) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jakoś nie widzę, żeby ogólnie Rosjanie bardzo narzekali na swoje życie, to samo w Niemczech. Są bardziej stabilni niż my, chociaż tam w telewizji nie można pokazywać negatywnych rzeczy. Dzięki temu jest mniej zamieszania o pieniądze, protestów, a chociaż postawione są pewne granice to ludziom żyje się tam lepiej niż u nas w sensie mentalnym i poczucia bezpieczeństwa.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, rozan napisał:

Jakoś nie widzę, żeby ogólnie Rosjanie bardzo narzekali na swoje życie, to samo w Niemczech. Są bardziej stabilni niż my, chociaż tam w telewizji nie można pokazywać negatywnych rzeczy. Dzięki temu jest mniej zamieszania o pieniądze, protestów, a chociaż postawione są pewne granice to ludziom żyje się tam lepiej niż u nas w sensie mentalnym i poczucia bezpieczeństwa.

Rosja raczej nie jest krajem w którym chciałbym żyć. Bardzo sobie cenię brak cenzury. Świadomość że mam całkiem niezły dostęp do informacji jest dla mnie przyjemna. Nie wyobrażam sobie jak mógłbym być bez tego naprawdę szczęśliwy. Może wielu Rosjan nie wie że jest nieszczęśliwa? ;) Jeśli na tym ma polegać szczęście to ja podziękuję. Natomiast w Niemczech to wygląda raczej śmiesznie, prawda? Trochę jak gry komputerowe do 18 roku życia, albo filmy po 22. Nie ma znaczenia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ale prawda jest taka, że z jednej strony masz więcej informacji (to źródło wybiera te informacje i niekoniecznie pełne) z drugiej strony denerwujesz się tym, że ktoś zarabia więcej niż powinien i poddajesz się emocjom sprzyjającym rosnącemu popytowi na źródło informacji niekoniecznie z korzyścią dla twojego portfela

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minut temu, rozan napisał:

ale prawda jest taka, że z jednej strony masz więcej informacji (to źródło wybiera te informacje i niekoniecznie pełne) z drugiej strony denerwujesz się tym, że ktoś zarabia więcej niż powinien i poddajesz się emocjom sprzyjającym rosnącemu popytowi na źródło informacji niekoniecznie z korzyścią dla twojego portfela

Nie zrezygnuję z wolności tylko dlatego że nie zawsze potrafię ją dobrze wykorzystać. Nie zrezygnuję z prawa do własnej oceny tylko dlatego że może być błędna. Nie zrezygnuje z myślenia tylko dlatego że mogę się pomylić. Może niektórzy wolą ignorować problemy i udawać że ich nie ma. Jestem szczęśliwszy ze świadomością że jestem chociaż o krok bliżej prawdy, mimo tego że czasami może być gorzka.

Share this post


Link to post
Share on other sites

hmmm, niestety jest to najgorszy rodzaj "niewolnictwa", "niewolnicy nie wiedzą, że są niewolnikami", w tym przypadku cenzury.

To tak a propos tego, kto z czego (nie)zrezygnuje.

O ile zgadzam się z Tobą gooostaw, o tyle zastanawia mnie, co jest gorsze, żyć ze świadomością cenzury i w razie czego próbować ją obchodzić, czy żyć w nieświadomości i... w związku z czym być manipulowanym?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Biorąc pod uwagę systematyczny wzrost odsetka analfabetów wtórnych (i funkcjonalnych) cenzura/ jej brak będzie tracić na znaczeniu. ;)

Radar: "niewiedza jest błogosławieństwem"... (chyba nie tylko Matrix cytuję ;))

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 godzin temu, radar napisał:

zastanawia mnie, co jest gorsze, żyć ze świadomością cenzury i w razie czego próbować ją obchodzić, czy żyć w nieświadomości i... w związku z czym być manipulowanym?

Niektórzy pragną poznać nawet najgorszą prawdę, a dla innych tak jak przytoczył @Astro "niewiedza jest błogosławieństwem".

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 19.11.2019 o 09:53, Ergo Sum napisał:

Wolność nieograniczona jest atakiem na społeczeństwo. Cenzura powinna istnieć.

Możesz to rozwinąć?  Podać jakiś przykład ? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 11/18/2019 at 11:16 AM, riyader said:

Z PDFu wynika, że rozwiązanie nie polega na szyfrowaniu połączenia jak robi to VPN, tylko manipulowaniu protokołem TCP żeby zmylić algorytm nasłuchujący połączenia. Nie są wymagane implementacje po stronie serwera.

 

Klient przed pobraniem treści jej nie zna i nie jest w stanie podyktować fragmentacji przez TCP. Dlatego komponent po stronie serwera jest potrzebny. Moim zdaniem ciężko będzie wygrać cenzurą w Chinach ze względu na nieograniczone zasoby ich rządu. Ale na pewno pomoże to w innych przypadkach.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Moim zdaniem ciężko będzie wygrać cenzurą w Chinach ze względu na nieograniczone zasoby ich rządu.

Mam nadzieję że jednak się mylisz. Mam nadzieję że mimo tego że mają praktycznie nieograniczone środkim, to nie będą ich w stanie wykorzystać tak dobrze jak ludzie walczący o swoją wolność. Historia pokazuje że jest to możliwe. Może nawet prawie nieuniknione? Już teraz do pewnego stopnia się to udaje.

Share this post


Link to post
Share on other sites
21 minutes ago, gooostaw said:

Mam nadzieję że jednak się mylisz. Mam nadzieję że mimo tego że mają praktycznie nieograniczone środkim, to nie będą ich w stanie wykorzystać tak dobrze jak ludzie walczący o swoją wolność. Historia pokazuje że jest to możliwe. Może nawet prawie nieuniknione? Już teraz do pewnego stopnia się to udaje.

Chiny mają bardzo dobre AI, które stoi za GFW (Great Firewall). Kilka lat temu czytałem artykuł i moją uwagę zwróciło to, że ich AI jest w stanie rozpoznać SSL/TLS handshake - zestawienie nowego szyfrowanego połączenia - w już zaszyfrowanym tunelu. Wszystko na podstawie algorytmów i charakterystycznego timingu pakietów, mimo to, że były zaszyfrowane.

Moim zdaniem to będzie zawsze zabawa kotka i myszkę, przy czym to rząd jest w znacznie lepszej sytuacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minuty temu, cyjanobakteria napisał:

Moim zdaniem to będzie zawsze zabawa kotka i myszkę, przy czym to rząd jest w znacznie lepszej sytuacji.

Nie jestem taki pewien. W końcu do szyfrowania nie potrzebujemy wielkich zasobów. Natomiast do łamania szyfrów potrzeba gigantycznej mocy. Być może matematyka jest po stronie kryptografii. Mam taką nadzieję, bo nawet Chiny nie wygrają z matematyką :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Problem w tym, że oni nie muszą nic łamać, wystarczy, że zablokują :)

W Chinach VPN jest blokowane, ale jest szereg dostawców VPN, którzy działają bez problemów. Daje to do myślenia. Pamiętam, że w zeszłym roku (?) przynajmniej jeden z nich używał jeszcze 1024 bitowego klucza. To bardzo mało bitów i 1024 jest z zasięgu, ale atakowanie kryptografii nadal jest zbyt drogie i są prostsze metody.

Edited by cyjanobakteria
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minutę temu, cyjanobakteria napisał:

Problem w tym, że oni nie muszą nic łamać, wystarczy, że zablokują

Niestety to może być prawda. Na szczęście pozostaje jeszcze możliwość tworzenia zdecentralizowanych sieci. Wydajność takich rozwiązań jest kiepska, ale do swobodnej komunikacji wystarczy. Poza tym, jestem ciekawy czy "kosmiczny internet" Elona Muska coś zmieni ;) Pewnie zakażą jego używania na terenie Chin i będą polowali na nielegalnych użytkowników.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stworzony przez NVIDIĘ algorytm sztucznej inteligencji GameGAN był w stanie samodzielnie stworzyć grę PAC-MAN. System nie miał dostępu do kodu gry. Zaprezentowano mu jedynie 50 000 fragmentów wideo. Na tej podstawie sztuczna inteligencja samodzielnie stworzyła w pełni funkcjonalną warstwę graficzną PAC-MANa.
      PAC-MAN to jedna z najpopularniejszych gier komputerowych. Ta klasyka wirtualnej rozrywki powstała przed 40 laty w Japonii. Podbiła świat w czasach salonów gier i automatów.
      Osiągnięcie inżynierów NVIDII oznacza, że nawet bez znajomości podstawowych zasad rozgrywki ich algorytm jest w stanie samodzielnie je zrekonstruować oraz stworzyć własną grę. GameGAN to pierwsza sieć neuronowa, która wykorzystuje technologię GAN (generatywne sieci współzawodniczące) do stworzenia gry. GAN korzysta z dwóch niezależnych sieci neuronowych. Jedna to dyskryminator, druga zwana jest generatorem. Obie współzawodniczą ze sobą.
      Zwykle sieci neuronowe uczą się np. rozpoznawać koty na zdjęciach dzięki przeanalizowaniu olbrzymiej liczby zdjęć kotów. Metoda ta jest po pierwsze czasochłonna, po drugie zaś wymaga, by wszystkie użyte do treningu zdjęcia zostały ręcznie prawidłowo oznaczone przez człowieka. Dopiero po analizie olbrzymiej bazy danych sieć jest w stanie rozpoznać kota na zdjęciu, z którym wcześniej nie miała do czynienia. GAN wymaga znacznie mniej czasu i pracy. w tej koncepcji generator stara się stworzyć zdjęcie kota jak najbardziej przypominającego kota, a dyskryminator przegląda zdjęcia kotów i decyduje, które jest prawdziwe, a które fałszywe. W wyniku tego współzawodnictwa generator tworzy coraz doskonalsze zdjęcia, a dyskryminator coraz lepiej rozpoznaje koty.
      Teraz po raz pierwszy technika taka została użyta do stworzenia nadającego się do użycia funkcjonalnego layoutu gry. Chcieliśmy sprawdzić, czy sztuczna inteligencja jest w stanie nauczyć się reguł obowiązujących w środowisku jedynie patrząc na przebieg gry. I to jej się udało, mówi główny autor projektu Seung-Wook Kim.
      Osiągnięcie inżynierów NVIDII oznacza, że autorzy gier będą mogli wykorzystać sztuczną inteligencję do szybszego i łatwiejszego tworzenie kolejnych jej etapów, a badacze sztucznej inteligencji będą łatwiej mogli stworzyć symulatory do treningu autonomicznych systemów. W przyszłości w ten sposób mogą powstać systemy sztucznej inteligencji, które samodzielnie – tylko na podstawie nagrań wideo – nauczą się przepisów ruchu drogowego czy zasad fizyki. GameGAN to pierwszy krok w tym kierunku, dodaje Sanja Fidler, dyrektor laboratorium NVIDII w Toronto.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińskie władze nałożyły ograniczenia na publikacje dotyczące pochodzenia koronawirusa SARS-CoV-2. Zarządzenie wydały władze centralne, a dwa chińskie uniwersytety opublikowały nowe zasady na swoich witrynach. Informacje te zostały już z sieci usunięte.
      Zgodnie z nowymi zasadami, wszystkie prace naukowe dotyczące COVID-19 mają przechodzić dodatkowy przegląd prze ich skierowaniem do publikacji. Szczególnemu nadzorowi będą podlegały prace dotyczące pochodzenia nowego koronawirusa. Publikacja takich artykułów ma być zatwierdzana przez urzędników rządu centralnego.
      Ekspert z Hongkongu, który prowadził prace nad COVID-19 i publikował je w międzynarodowym piśmie medycznym, powiedział dziennikarzom CNN, że jeszcze w lutym jego praca nie była obłożona dodatkowymi obostrzeniami.
      Nowa polityka publikacji ma pomóc władzom w Pekinie na kontrolowanie narracji dotyczącej początków pandemii. Chińscy naukowcy od końca stycznia publikują w prestiżowych międzynarodowych pismach wyniki swoich badań dotyczące COVID-19. Wnioski z niektórych z badań każą zapytać o rolę i działanie chińskiego rządu u początków epidemii i już wywołały poruszenie w chińskich mediach społecznościowych. W związku z tym Pekin postanowił przejąć kontrolę nad narracją.
      Myślę, że podjęta przez chińskie władze próba kontrolowania narracji ma na celu przekonanie opinii publicznej, że pandemia nie rozpoczęła się w Chinach. W związku z tym sądzę, że nie dopuszczą oni do przeprowadzenia żadnych obiektywnych badań dotyczących początków choroby, mówi dziennikarzom anonimowy chiński naukowiec.
      Z nowej dyrektywy dowiadujemy się, że artykuły naukowe dotyczące pochodzenia wirusa muszą być ściśle nadzorowane. Władze Chin nakazały, by naukowcy przed publikacją wysyłali takie artykuły do wydziału nauki i technologii Ministerstwa Edukacji. Stamtąd będą trafiały do specjalnego zespołu nadzorowanego przez Radę Państwa. Dopiero jeśli zespół ten wyrazi zgodę, artykuł może zostać opublikowany. Mniej ścisłemu nadzorowi podlegać będą inne badania dotyczące COVID-19. Mają być one przeglądane przez komitety uczelniane, które mają brać pod uwagę „wartość naukową” oraz stwierdzać, czy jest „odpowiedni czas na publikację”.
      Dyrektywę opublikowano na stronach Uniwersytetu Fudan. Gdy dziennikarze CNN zadzwonili na podany w dyrektywie telefon do Ministerstwa Edukacji, dowiedzieli się, że dyrektywa taka została wydana, ale jest dokumentem wewnętrznym. Kilka godzin później dokument został zdjęty ze stron Uniwersytetu Fudan. Dyrektywa ta ukazała się, i również została usunięta, na stronach Uniwersytetu Nauk Geologicznych w Wuhan.
      David Hui Shu-cheong z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu, który współpracował z naukowcami z pozostałych części Chin, mówi, że jeszcze w połowie lutego nie było najmniejszych problemów. Gdy wysyłał swój artykuł do New England Journal of Medicine do 3 nad ranem doszlifowywał artykuł, a przed południem go wysłał do redakcji. Nie było wówczas najmniejszych ograniczeń, stwierdza.
      Chińskie władze próbują przekonać opinię publiczną, że nie wiadomo, gdzie rozpoczęła się pandemia. Nie ograniczają się tylko do tego. Zhao Lijan, rzecznik prasowy chińskiego Ministerstwa Spraw Zagranicznych, stwierdził w ubiegłym tygodniu, że wirus pochodzi z USA i został do Chin przywieziony przez amerykańskich wojskowych.
      Nowe obostrzenia dotyczą publikacji w zagranicznych czasopismach. Artykuły dotyczące COVID-19 publikowane w chińskich pismach naukowych od początku podlegają dodatkowej kontroli. Teraz to samo będzie dotyczyło wszystkich artykułów. Dlatego też ważne jest, by międzynarodowa społeczność naukowa zdawała sobie sprawę z faktu, że artykuły publikowane przez chińskich naukowców w pismach międzynarodowych, przeszły dodatkowy proces nadzoru ze strony władz.
      Chińskie władze już od dłuższego czasu starają się ukryć prawdę o koronawirusie. Nie chcą ujawnić swoich dokumentów, o których pisaliśmy przed miesiącem, dotyczących początków epidemii. Takie informacje byłyby niezwykle cenne dla epidemiologów, gdyż dane o prędkości rozprzestrzeniania się epidemii na samym początku pozwalają na zbadanie jej rozwoju i dynamiki. Brak takich informacji bardzo zaciemnia ten obraz.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Algorytmy do maszynowego uczenia się pozwoliły specjalistom z MIT zidentyfikować nowe potężne antybiotyki. Podczas testów laboratoryjnych nowe związki zabiły jedne z najtrudniejszych w zwalczaniu bakterii chorobotwórczych, w tym szczepy oporne na działanie wszystkich znanych antybiotyków. Jakby tego było mało, umożliwiły one zwalczenie infekcji w dwóch różnych mysich modelach chorób.
      Naukowcy wykorzystali model komputerowy, który pozwala na przeanalizowanie w ciągu zaledwie kilku dni działania setek milionów związków chemicznych. Taka analiza pozwala na wybór do dalszych badań najbardziej obiecujących środków. Uczeni szukają związków, które zabijają bakterie w inny sposób, niż obecnie znane antybiotyki.
      Chcieliśmy stworzyć platformę, która pozwoliłaby nam na wykorzystanie sztucznej inteligencji do zapoczątkowania nowej epoki w odkrywaniu antybiotyków. Dzięki takiemu podejściu natrafiliśmy na zadziwiającą molekułę, która jest jednym z najpotężniejszych znanych antybiotyków, mówi profesor James Collins z MIT.
      Przy okazji zidentyfikowano wiele innych obiecujących kandydatów na antybiotyki. Substancje te dopiero będą testowane. Uczeni uważają, że ich model można wykorzystać również do projektowania nowych leków.
      Model maszynowego uczenia się pozwala nam masowo badać związki chemiczne. Przeprowadzenie takich badań w laboratorium byłoby niemożliwe ze względu na koszty, dodaje Regina Barzilay z Computer Science and Artificial Intelligencje Laboratory (CSAIL) na MIT.
      Przez ostatnich kilkadziesiąt lat wynaleziono niewiele nowych antybiotyków, a większość z tych nowych to lekko istniejące wersje wcześniej istniejących. Obecnie wykorzystywane metody badania związków chemicznych pod kątem ich przydatności do produkcji antybiotyków są niezwykle kosztowne, wymagają dużo czasu i zwykle pozwalają zbadać wąską grupę mało zróżnicowanych środków.
      Stoimy w obliczu rosnącej antybiotykooporności. Z jednej strony problem ten spowodowany jest coraz większą liczbą antybiotykoopornych patogenów, a z drugiej – powolnym postępem na tym polu, mówi Collins. Coraz częściej pojawiają się głosy, że ludzie mogą zacząć umierać na choroby zakaźne, na które nie umierali od dziesięcioleci. Dlatego też niezwykle pilnym zadaniem jest znalezienie nowych antybiotyków. Niedawno informowaliśmy o odkryciu antybiotyków, które zabijają bakterie w niespotykany dotąd sposób.
      Pomysł wykorzystania komputerów do identyfikowania potencjalnych antybiotyków nie jest nowy, dotychczas jednak obliczenia takie były albo niezwykle czasochłonne, albo niedokładne. Nowe sieci neuronowe znacznie skracają czas obliczeń.
      Naukowcy z MIT dostosowali swój model obliczeniowy tak, by poszukiwał związków chemicznych mogących być zabójczymi dla E. coli. Swój model trenowali na około 2500 molekuł, w tym na około 1700 lekach zatwierdzonych przez FDA i około 800 naturalnych produktach o zróżnicowanych strukturach i działaniu.
      Po zakończonym treningu sieć neuronowa została przetestowana na należącej do Broad Institute bazie Drug Repository Hub, która zawiera około 6000 związków. Algorytm znalazł tam molekułę, która miała strukturę inną od wszystkich istniejących antybiotyków i o której sądził, że będzie wykazywała silne działanie antybakteryjne. Naukowcy najpierw poddali tę molekułę badaniom za pomocą innego modelu maszynowego i stwierdzili, że prawdopodobnie jest ona mało toksyczna dla ludzi.
      Halicyna, bo tak nazwano tę molekułę, była w przeszłości badana pod kątem jej przydatności w leczeniu cukrzycy. Teraz naukowcy przetestowali ją na dziesiątkach szczepów bakterii pobranych od ludzi. Okazało się, że zabija ona wiele antybiotykoopornych patogenów, w tym Clostridium difficile, Acinetobacter bumannii czy Mycobacterium turebculosis. Jedynym patogenem, który oparł się jej działaniu była Pseudomonas aeruginosa, powodująca trudne w leczeniu choroby płuc.
      Po pomyślnych testach in vitro rozpoczęto badania na zwierzętach. Halicynę użyto do leczenia myszy zarażonej wcześniej opornym na działanie wszystkich znanych antybiotyków szczepem A. baumannii. Halicyna w ciągu 24 godzin zwalczyła infekcję u zwierząt.
      Wstępne badania sugerują, że nowy antybiotyk działa poprzez zaburzanie u bakterii możliwości utrzymania gradientu elektrochemicznego w błonie komórkowej. Gradient ten jest niezbędny m.in. do wytwarzania molekuły ATP, niezbędnego nośnika energii. Bakterie pozbawione ATP giną. Naukowcy uważają, że bakteriom będzie bardzo trudno nabyć oporność na taki sposób działania antybiotyku.
      Podczas obecnych badań uczeni stwierdzili, że w ciągu 30 dni leczenia u E. coli w ogóle nie rozwinęła się oporność na halicynę. Tymczasem np. oporność na cyprofloksacynę zaczyna się u E. coli rozwijać w ciągu 1-3 dni od podania, a po 30 dniach bakteria jest 200-krotnie bardziej oporn działanie tego środka.
      Po zidentyfikowaniu halicyny naukowcy wykorzystali swój model do przeanalizowania ponad 100 milionów molekuł wybranych z bazy ZINC15, w której znajduje się około 1,5 miliarda molekuł. Analiza trwała trzy doby, a sztuczna inteligencja znalazła 23 molekuły, które są niepodobne do żadnego istniejącego antybiotyku i nie powinny być toksyczne dla ludzi. Podczas testów in vitro stwierdzono, że 8 z tych molekuł wykazuje właściwości antybakteryjne, z czego 2 są szczególnie silne. Uczeni planują dalsze badania tych molekuł oraz analizę pozostałych związków z ZINC15.
      Naukowcy planują dalsze udoskonalanie swojego modelu. Chcą np. by poszukiwał on związków zdolnych do zabicia konkretnego gatunku bakterii, a oszczędzenia bakterii korzystnych dla ludzi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dr inż. Marcin Sieniek jest absolwentem Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i tamtejszego Uniwersytetu Ekonomicznego. Na AGH otrzymał również doktorat z informatyki za badania w dziedzinie nauk obliczeniowych. W Google Health zajmuje się pracą nad zastosowaniem sztucznej inteligencji w diagnozie raka piersi. Oprócz Google pracował w zespole Autopilota Tesli oraz prowadził w Polsce startup z dziedziny social learning. Prywatnie gra w zespole rockowym i prowadzi bloga expat-pozytywnie.pl.
      Jak trafia się do Google Health i dlaczego właśnie tam? To dość niszowa działka w działalności Google'a czy Alphabetu i wymagająca chyba szczególnych umiejętności?
      W Google Health pomocne są przede wszystkim różnorodne umiejętności i doświadczenia. W Google pracuję od ponad 5 lat, początkowo jako inżynier oprogramowania w polskim biurze firmy. Jednak już od samego początku pracowałem nad wykorzystywaniem sztucznej inteligencji, a konkretniej określonych technik - tzw. uczenia maszynowego. Później kontynuowałem pracę nad moimi projektami w amerykańskich biurach Google. Dopiero wtedy, szukając ciekawych wyzwań wewnątrz firmy, znalazłem możliwość dołączenia do Google Research - działu firmy skupiającego się na badaniach nad rozwojem sztucznej inteligencji i jej wykorzystaniem w różnych dziedzinach życia.
      Tam powstawał właśnie mały zespół badawczy zajmujący się zastosowaniem głębokiego uczenia maszynowego właśnie w radiologii. Proces selekcji do zespołu był wymagający - sprawdzano m.in. znajomość technik sztucznej inteligencji oraz udokumentowane doświadczenie w badaniach biotechnologicznych co akurat zupełnie przypadkiem było przedmiotem jednej z moich prac na studiach doktoranckich.
      Pod koniec 2018 roku mój zespół stał się częścią nowego działu Google Health - łączącego w sobie nie tylko inżynierów oprogramowania, ale także doświadczenie i wiedzę lekarzy, prawników, etyków i specjalistów od procedur medycznych.
      Jest Pan jednym ze współtwórców algorytmu, który lepiej diagnozuje raka piersi niż lekarze. Jak powstaje i działa taki algorytm?
      Algorytm taki powstaje podobnie jak np. technologia która pozwala rozpoznawać co znajduje się na zdjęciu. Algorytm sztucznej inteligencji jest „szkolony” na istniejącym zbiorze danych, gdzie obrazom (w tym wypadku medycznym, czyli zdjęciom z mammografii) towarzyszą oznaczenia (w tym wypadku: czy wykryto nowotwór złośliwy i ewentualna informacja o jego umiejscowieniu). Takie zbiory danych powstają w ramach normalnej praktyki w szpitalach i centrach programów przesiewowych, jednak często na tym ich zastosowanie się kończy.
      Takie algorytmy działają na bazie mechanizmu zwanego „sieciami neuronowymi”. Ich struktura inspirowana jest tym w jaki sposób informacje przetwarza ludzki mózg. Proces nauki przypomina w istocie proces w którym człowiek uczy się rozróżniać obrazy (np. dziecko rozpoznawać koty i psy, a radiolog rozpoznawać groźne guzy od nieszkodliwych zmian). W odróżnieniu jednak od radiologa, który w toku treningu może zobaczyć kilkadziesiąt-kilkaset nowotworów, komputer jest w stanie przetworzyć dziesiątki tysięcy przykładów w przeciągu jedynie kilku godzin.
      Taki „wytrenowany” algorytm stosuje się następnie do oceny osobnego, nowego zbioru danych. Następnie inżynierowie mogą wprowadzić poprawki w procesie uczenia się albo w budowie modelu i powtórzyć testy. Dopiero gdy wyniki działania modelu zadowalają jego twórców, sprawdza się go na kolejnym zbiorze danych, np. pochodzących z innej instytucji lub z innego źródła.
      Na tym właśnie etapie postanowiliśmy opublikować nasz artykuł w Nature.
      Na tym jednak nie kończymy pracy. Zanim taki model znajdzie praktyczne zastosowanie w szpitalach na całym świecie, muszą zostać przeprowadzone próby kliniczne i o na różnych populacjach pacjentów, musimy także ocenić skuteczność modelu na danych pochodzących z innych aparatów mammograficznych.
      Niejednokrotnie informowaliśmy o systemach SI radzących sobie w pewnych zadaniach lepiej od lekarzy. Skąd się bierze ta przewaga sztucznej inteligencji?
      Warto powiedzieć, że to „potencjalna” przewaga. Raczej patrzymy na to jako na wsparcie i usprawnienie procesów diagnostycznych lekarzy. To potencjalne usprawnienie bierze się kilku źródeł: po pierwsze, w procesie uczenia się algorytm może przeanalizować dużo więcej przypadków niż pojedynczy lekarz w procesie nauki (z drugiej strony ludzie wyciągają wnioski szybciej – maszyna potrzebuje więcej przykładów). Co więcej automat nie ma skłonności do zaspokojenia swoich poszukiwań jednym „znaleziskiem” i jest mniejsze ryzyko, że umknie mu inne, często ważniejsze. Wreszcie, system sztucznej inteligencji pozwala na „nastrojenie” go na pożądany przez daną placówkę medyczną poziom czułości i swoistości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ostatni piątek w Instytucie Fizyki PAN zakończyła się konferencja „INNO THINKING, Nauka dla Społeczeństwa 2.0”. Zaprezentowane na niej trzy projekty badawcze mogą zrewolucjonizować medycynę i ochronę środowiska.
      Sztuczna inteligencja w diagnostyce ścięgna Achillesa
      Urazy ścięgna Achillesa należą do najczęstszych urazów ortopedycznych. Samych tylko zerwań ścięgna notuje się około 200 rocznie na 1 mln ludności w USA i Europie. Rosnąca podaż wykonywanych badań stanowi ogromne wyzwanie dla zmniejszających się zastępów lekarzy radiologów. Już dziś zdarza się, że dostępność zaawansowanych aparatów diagnostycznych jest dość powszechna, ale czas oczekiwania na opisy wykonanych badań znacznie się wydłuża.
      Diagnostyka oparta na obrazowaniu medycznym otwiera nowe możliwości w zakresie leczenia oraz doboru optymalnych metod rehabilitacji pourazowej lub pooperacyjnej – przekonuje Bartosz Borucki, Kierownik laboratorium R&D na Uniwersytecie Warszawskim. Już dziś stworzyliśmy rozwiązanie do oceny ścięgna Achillesa, które wprowadza automatyzację, umożliwiającą tworzenie obiektywnych ocen radiologicznych w oparciu o wykorzystanie sztucznej inteligencji. To pierwsze tego typu rozwiązanie na świecie. Jesteśmy przekonani, że nasz projekt wyznaczy nowe kierunki rozwoju diagnostyki obrazowej w ortopedii i medycynie sportowej, i usprawni czas oraz skuteczność stawianych diagnoz – dodaje.
      Projekt objęty jest obecnie pracami przedwdrożeniowymi, które uwzględniają m.in. usługi badawcze związane z poszerzoną walidacją i analizą dot. certyfikacji i legislacji. Status ten jest doskonałym przykładem komercjalizacji badań naukowych, realizowanych przez polskie instytucje badawczo-naukowe i ma szansę już w nieodległej przyszłości na dobre wpisać się w proces diagnostyki urazów ścięgna Achillesa, a także innych urazów – jak na przykład więzadeł w kolanie.
      Osteoporoza na trzecim miejscu śmiertelnych chorób cywilizacyjnych
      Szczególnym wyzwaniem, wobec którego stanie ludzkość w nadchodzących dekadach, będzie znalezienie skutecznego arsenału rozwiązań do walki z mutującymi wirusami i superbakteriami. Dane Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) są zatrważające. Obecnie już 2 mln ludzi umiera rocznie w wyniku zakażeń lekoopornymi bakteriami. Według prognoz w 2050 roku, liczba ta zwiększy się dziesięciokrotnie. Naukowcy zgodni są wobec faktu, że możliwości znanych nam antybiotyków wyczerpują się. Powstawanie nowych bakterii, na które medycyna nie zna lekarstwa, wymusza poszukiwanie alternatywnych rozwiązań.
      W Instytucie Fizyki PAN od wielu lat prowadzone są badania związane z wykorzystaniem tlenków metali o właściwościach antybakteryjnych. Dotychczasowe kierunki badań zostały rozwinięte, obejmując swoim zastosowaniem sektor medycyny implantacyjnej. Udało się bowiem dowieźć, że technologia pokrywania implantów warstwami tlenków metali wpływa na przyspieszenie regeneracji kości i tkanek.
      Wyniki naszych badań to nadzieja dla wszystkich pacjentów, którzy zmagają się z problemami osteointegracji. Nasze badania dają nadzieję na wyeliminowanie  poimplantacyjnych stanów zapalnych, infekcji bakteryjnych, metalozy czy reakcji alergicznych – mówi Aleksandra Seweryn z IF PAN. Jesteśmy przekonani, że zastosowanie naszej technologii bezpośrednio przełoży się na minimalizację ryzyk wynikających z leczenia implantacyjnego, zarówno u pacjentów cierpiących na osteoporozę, jak również przy zabiegach dentystycznych.
      Potrzebujemy coraz więcej energii
      Model życia ludzkości i rozwój technologiczny wymusza coraz większe zapotrzebowanie na energię elektryczną. Szacuje się, że do 2050 roku podwoimy jej wykorzystanie – z 15 TW do ok. 30 TW. Wykorzystywane dziś źródła energii, wciąż w dużej mierze uzależnione od paliw kopalnych, z pewnością okażą się niewystarczające w dłuższej perspektywie czasowej.
      Zbyt niska produkcja prądu będzie hamowała rozwój ludzkości. Do tego czasu zmagać się będziemy ze zjawiskiem globalnego ocieplenia i jego, już dziś zauważalnymi, katastrofalnymi efektami. Utrzymanie obecnego stanu rzeczy skutkować będzie do 2050 roku podniesieniem poziomu mórz i oceanów o 4 m, przesunięciem stepów i pustyń o 600 km na północ, wielkimi ruchami migracyjnymi ludzkości, kataklizmami, które wpłyną również na wyginięcie milionów gatunków zwierząt i roślin.
      Instytut Fizyki PAN realizuje zaawansowane badania związane z fotowoltaiką. Wierzymy bowiem, że energia słoneczna jest naturalnym, bezpiecznym i w zasadzie nieograniczonym źródłem energii. W ciągu 40 lat koszt paneli słonecznych zmniejszył się stukrotnie, znacząco zwiększając dostępność tego typu rozwiązań dla przeciętnych gospodarstw domowych, twierdzi Monika Ożga, naukowiec IF PAN.
      Opracowane przez Instytut rozwiązania można z powodzeniem stosować w produkcji diod oświetleniowych i energooszczędnych okien, które redukują przyjmowanie i oddawanie ciepła, a co za tym idzie, zmniejszają ilość energii potrzebnej do ogrzania lub ochłodzenia pomieszczeń. Diody mogą się ponadto przyczynić nie tylko do ograniczenie popytu na energię, ale i znaleźć swoje zastosowanie w technologii budowania farm wertykalnych, które coraz częściej są wskazywane jako metoda walki z deficytem żywności na świecie.
      Według wstępnych szacunków, zastosowanie nowej kategorii diod może przynieść Polsce oszczędności rzędu 1-1,5 mld złotych, a poprzez redukcję wykorzystania prądu, przyczynić do zmniejszenia emisji CO2 i innych trujących gazów, powstałych wskutek spalania węgla.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...