Evolutie versnellen: het maken van nieuwe proteïnen met behulp van neurale netwerken

In april van vorig jaar schreef ik al eens over DALL-E, het neurale netwerk dat beelden kan genereren die de gebruiker in de vorm van tekst vraagt. Met DALL-E kun je allerlei niet-bestaande beelden laten creëren. Wat het een beetje een gimmick maakt.

Totdat er wetenschappers opstaan die de basis die onder DALL-E ligt gebruiken om er iets heel anders mee te doen. Ze zijn op zoek naar nieuwe behandelingen tegen kanker, nieuwe griepvaccins en nieuwe pillen die je helpen om gluten te verteren.

Om een beeld te genereren op basis van de tekstuele input die je geeft, gebruikt DALL-E een neuraal netwerk om de belangrijkste eigenschappen van dit beeld te bepalen. Een tweede neuraal netwerk (een zogenaamd diffusion model) genereert vervolgens de pixels die nodig zijn om deze eigenschappen te vormen.

Interessant om hierbij te vermelden, is hoe het diffusion model getraind wordt. Dat wordt gedaan door echte beelden te laten zien en hier geleidelijk steeds meer noise aan toe te voegen. De beelden worden dus steeds minder goed gemaakt. Totdat ze niet meer lijken dan een zee van random pixels. Terwijl het model deze beelden analyseert, leert het om dit proces om te keren. Als je het dus random pixels gaat voeren, haalt het de noise weg en verandert het de random pixels in een samenhangend beeld.

In 2020 ontwikkelde DeepMind een neuraal netwerk dat de driedimensionale vorm van elk proteïne in het lichaam kan voorspellen, gebaseerd op de bestanddelen waaruit het wordt gevormd. Nu gaan onderzoekers een stap verder, door deze systemen te gebruiken om blauwdrukken te genereren voor hele nieuwe proteïnen die niet bestaan in de natuur, maar wel een specifieke taak kunnen uitvoeren. Zoals Covid bestrijden.

Met DALL-E kun je op basis van een vraag in de vorm van tekst foto’s laten genereren. Bijvoorbeeld ‘Een man op een surfplank in de Sahara in de stijl van Van Gogh’ of ‘Een astronaut te paard op de maan’. Gimmicks dus. Maar nu kun je dus bijvoorbeeld ook vragen om een proteïne dat zich op een bepaalde manier bindt en dan kan het model zo’n proteïne genereren.

Als we het over A.I. hebben, gaat het vaak over menselijke taken die je door algoritmes laat uitvoeren. Dit is iets heel anders: we laten hier algoritmes iets doen dat mensen helemaal niet kunnen. En dat, beste lezer, is echt heel cool!

Advertentie

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: