LION LBD: Τεχνητή νοημοσύνη στη μάχη κατά του καρκίνου

Την αναζήτηση σε τεράστιους όγκους δεδομένων από έρευνες πάνω στον καρκίνο διευκολύνει για τους επιστήμονες ένα νέο σύστημα τεχνητής νοημοσύνης: Το LION LBD, που αναπτύχθηκε από επιστήμονες υπολογιστών και ερευνητές πάνω στον καρκίνο στο University of Cambridhe και είναι σχεδιασμένο ειδικά για να βοηθά επιστήμονες στις έρευνές τους πάνω στην επάρατη νόσο.

Όπως υπογραμμίζει το βρετανικό πανεπιστήμιο, είναι το πρώτο σύστημα για ανακαλύψεις μέσω της σχετικής βιβλιογραφίας, και έχει σκοπό την υποστήριξη/παροχή βοήθειας στη σχετική έρευνα.

Οι έρευνες για τον καρκίνο λαμβάνουν μεγάλη χρηματοδότηση παγκοσμίως κι ο όγκος επιστημονικού υλικού που παράγεται είναι τόσο μεγάλος, που οι ερευνητές δυσκολεύονται να τον αξιοποιούν - δεδομένου και ότι ο καρκίνος είναι μια πολύπλοκη ασθένεια, η οποία σε μεγάλο βαθμό δεν είναι κατανοητή απολύτως.

Η ανάπτυξή του περιλαμβάνει μεταβολές σε διάφορα χημικά και βιοχημικά μόρια και αντιδράσεις κι ως εκ τούτου η έρευνα γίνεται πάνω σε μια σειρά πεδίων, που πολλές φορές διαφέρουν μεταξύ τους.

«Ως ερευνητής, ακόμα και αν ξέρεις για τι ψάχνεις, υπάρχουν κυριολεκτικά χιλιάδες επιστημονικά άρθρα που εμφανίζονται κάθε μέρα» λέει η καθηγήτρια Άννα Κορχόνεν, συν-διευθύντρια του Language Technology Lab του πανεπιστημίου, που ηγήθηκε της ανάπτυξης του LION LBD, σε συνεργασία με τον Μασάσι Ναρίτα, του Cancer Research UK Cambridge Institute, και την Ούλα Στένιους, του Karolinska Institutet, στη Σουηδία.

«Το LION LBD χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να βοηθά τους επιστήμονες να παραμένουν ενημερωμένοι για τις ανακαλύψεις που δημοσιεύονται στα πεδία τους. Αλλά θα μπορούσε επίσης να τους βοηθήσει να κάνουν νέες ανακαλύψεις, συνδυάζοντας αυτά που είναι γνωστά στη βιβλιογραφία, κάνοντας συσχετισμούς μεταξύ πηγών που μπορεί να φαίνεται πως δε σχετίζονται».

Το LBD είναι τα αρχικά για το Literature-Based Discovery, ένα concept που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1980 και έχει να κάνει με ανακαλύψεις μέσω συνδυασμών πληροφοριών από πηγές που δε συνδέονται μεταξύ τους.

Η κεντρική ιδέα πίσω από την αρχική έκδοση του LBD είναι πως διάφορα θέματα που δε συνδέονται ποτέ ξεκάθαρα στη βιβλιογραφία ίσως να συνδέονται μέσω «ενδιάμεσων» concepts.

Ο σχεδιασμός του LION LBD επιτρέπει αναζητήσεις σε πραγματικό χρόνο για τον εντοπισμό έμμεσων συσχετισμών μεταξύ διαφορετικών «οντοτήτων» σε μια βάση δεδομένων με δεκάδες εκατομμύρια εκδόσεις, ενώ παράλληλα διατηρείται η δυνατότητα των χρηστών να διερευνούν κάθε αναφορά στο αρχικό της πλαίσιο.

«Για παράδειγμα, μπορεί να ξέρεις ότι ένα φάρμακο για καρκίνο επηρεάζει τη συμπεριφορά μιας συγκεκριμένης οδού, αλλά με το LION LBD μπορεί να βρεις ότι ένα φάρμακο που αναπτύχθηκε για μια εντελώς διαφορετική ασθένεια επηρεάζει την ίδια οδό» λέει η Κορχόνεν.

Πρόκειται για το πρώτο σύστημα που εξελίχθηκε εξ ολοκλήρου για τις ανάγκες της αντικαρκινικής έρευνας και χρησιμοποιεί προηγμένες τεχνικές machine learning και natural language processing.

Το σύστημα είναι φτιαγμένο μέσω open data, open source και open standards και είναι διαθέσιμο ως διαδραστικό web-based interface ή προγραμματίσιμο ΑΡΙ.