الذكاء الاصطناعي قد يساعد العلماء في تصنيف الكائنات الصغيرة

مع تَدَني التنوع البيولوجي في جميع أنحاء العالم، يسعى الباحثون لتصنيف جميع الحشرات في الأرض واللأفقاريات الأخرى، التي تمثل 90% من 9 ملايين نوع لم تسمى بعد.

للقيام بذلك، يواجه العلماء عادةً ساعات طويلة في المختبر لفرز العينات التي جمعوها، يتضمن هذا النهج روبوتًا ماسح التنوع الضوئي حيث يقوم بإنتزاع الحشرات والمخلوقات الصغيرة فرديًا وبالدور من الطبق ويقوم بالتقاط الصور لهم.

يستخدم الحاسوب بعدها نوعًا من الذكاء الاصطناعي المعروف باسم التعلم الآلي ليقوم بمقارنة الأرجل والهوائيات (قرون الاستشعار) والأعضاء الأخرى لكل عينة مع العينات المعروفة.

يفرض بعدها علم التقنيات رمزًا لونيًا (شفرة) أوخريطة حرارية فوق الصورة، كلما كان اللون أكثر دفئًا كاللون الأحمر على سبيل المثال كلما أعتمد برنامج الحاسوب على ذلك الجزء من الجسم، ويجري استدعاء على نوع الحشرة التي كان عليها. تسهل هذه الخريطة الحرارية على الباحثين التحقق من الهوية لمعرفة عملية تفكير البرنامج

ثم ينقل الروبوت كل حشرة إلى صفيحة تحتوي على 96 حجيرة صغيرة، تُجهز هذه العينات لتسلسل الحمض النووي، (تحدد القطعة الناتجة نوع التسلسل الرمز الشريطي للحمض النووي)، تربط القطعة الناتجة بقاعدة البيانات لجميع العينات المفهرسة.

على الرغم من كون هذه العملية ليست جيدة كما الخبير البشري إلا أنهُ يصنف الحشرات بدقة 91% مره.

قدم خبراء هذه التكنلوجيا تقرير في دراسة نشرت عن خادم ما قبل الطباعة الإلكترونية bioRxiv بيوركسيف ( وهو أرشيف متاح للوصول المفتوح للعلوم البيولوجية)، وأشاروا إلى أن هذه الدقة ستتحسن مع أضافة المزيد من العينات إلى قاعدة البيانات.

وقد أتاح الباحثون البرنامج وخطط الطباعة ثلاثية الأبعاد لهذه التقنية لتصبح متاحة للجميع، ووصف العلماء في نسخة أولية ثانية أنهم قاموا بتبسيط خطوات التسلسل والبرمجيات بحيث يمكن للبلدان النامية والمنظمات الصغيرة الأستفادة منها ب96 حشرة في المرة الواحدة.

المصادر: 1