НАУКА

Штучний інтелект розпізнав життя з точністю в 90 відсотків

Поширити:

Метод пошуку життя, розроблений американськими вченими, назвали “святим Граалем астробіології”. Автори нової роботи впевнені, що він може з високою точністю розрізняти біологічні та небіологічні матеріали у зразках, знайдених на інших планетах, а також виявляти сліди стародавніх живих організмів на Землі.

Пошук позаземного життя – одна з найголовніших цілей астробіології. Від самого зародження цієї наукової дисципліни (у XX столітті, а сам термін з’явився на світ завдяки радянському астроному Гавриїлу Тихову, який 1953 року випустив книжку під назвою “Астробіологія”) науковці намагаються знайти відповіді на найважливіші запитання: чи унікальні ми, чи, можливо, у Всесвіті є інші розумні істоти? А якщо ми одні і братів по розуму немає, то, можливо, на інших планетах можна знайти найпростіші форми життя?

Щоб відповісти на них, дослідники шукають у космосі певні біосигнатури. Якщо йдеться, наприклад, про мікроорганізми, то це хімічні біомаркери – молекули, які можуть виробляти бактерії або інші найпростіші істоти. Шукають такі маркери:

  • за допомогою спектрометрів, встановлених на сучасних телескопах: учені виявляють в атмосферах планет хімічні елементи, пов’язані з життям;
  • спеціальними датчиками, які стоять на борту космічних апаратів.
Читайте також:  Вчені виявили засіб проти одного з найпоширеніших онкозахворювань

Однак органічні молекули непостійні, під дією хімічних реакцій вони можуть розпадатися на атоми, що ускладнює їхній пошук.

Останнім часом вчені розробляють нові методи пошуку слідів життя, в яких важливу роль відіграє штучний інтелект. За словами фахівців, ці методи можуть працювати набагато ефективніше, ніж інструменти-аналізатори на борту орбітальних станцій. Алгоритми ШІ дають змогу виявляти тонкі відмінності в молекулярних механізмах живої та неживої природи – навіть у зразках віком сотні мільйонів років.

Група американських учених з Інституту Карнегі представила новий алгоритм машинного навчання, який може з високою точністю встановити, чи належить досліджуваний зразок до біотичного середовища (до живих істот або їхньої діяльності) або до абіотичного (неживої природи, фізичного та хімічного оточення живих організмів). Результати роботи представили в журналі PNAS.

“Наш метод заснований на припущенні, що в молекулах живої природи зберігається інформація про хімічні процеси, які їх породили, а в молекулах неживої – не зберігається. Ймовірно, це характерно і для інопланетного життя. Ми думаємо, що на будь-якій планеті життя для свого підтримання вироблятиме набагато більше різних сполук, ніж абіотичне середовище, і саме ці відмінності може виявити й оцінити наш алгоритм”, – пояснив Роберт Хейзен, один з авторів дослідження.

Учені взяли зразки з живої та неживої природи: клітини організмів, скам’янілості, органічні сполуки та суміші, синтезовані в лабораторії, різного роду хімічні речовини, частини багатих на вуглець метеоритів. Їх проаналізували за допомогою мас-спектрометрії та піролітичної газової хроматографії. Загалом задіяли 134 зразки, з яких 59 були з біотичного середовища і 75 з абіотичного. Дані, які вчені отримали в результаті дослідження, потім використали для навчання алгоритму.

Читайте також:  Оновлення One UI 6.1.1.1.1 додасть більше функцій штучного інтелекту, одна з яких - AI Graffiti

Коли навчання завершилося, фахівці перевірили алгоритм на ділі. Він успішно визначив зразки з живої природи (черепашки, людське волосся, зуби, кістки, клітини організмів), а також виявив змінені залишки давніх живих істот у скам’янілостях, кам’яному вугіллі, нафті, бурштині. Крім того, алгоритм виділив зразки з неживої природи – наприклад, частини метеоритів. Точність склала майже 90 відсотків.

Учені зазначили, що в майбутньому їхній алгоритм машинного навчання можна буде використовувати в датчиках нового покоління на спускових апаратах, місяцеходах і марсоходах. Також його можна буде застосовувати в пошуках життя на потенційно населених світах, таких як Енцелад і Європа.

Найближчим часом команда дослідників задіє свою розробку для вивчення гірських порід віком 3,5 мільярда років у регіоні Пілбара в Західній Австралії, де, як вважається, знаходяться найдавніші у світі скам’янілості. Їх відкрили 1993 року, і вчені вважають, що ці скам’янілості містять залишки бактеріальних матів (споріднені ціанобактеріям), які були першими живими організмами, що виробляють кисень на нашій планеті.

Читайте також:  Виявлено активність чорної діри в центрі нашої галактики

Якщо в цих породах дійсно містяться залишки бактеріальних матів, значить, на Землі сприятливі умови для процвітання життя склалися набагато раніше, ніж вважається в науковому співтоваристві.

+1
2
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0