این هوش مصنوعی مکان شما را با استفاده از میکروب های بدن تشخیص می دهد

محققان دانشگاه لوند سوئد ابزاری مبتنی بر هوش مصنوعی ابداع کرده‌اند که می‌تواند آخرین مکان‌هایی را که از میکروب‌های بدنتان استفاده کرده‌اید شناسایی کند.

اطلاع رسانی کند مجردبرخلاف سیستم های ناوبری مرسوم که برای رسیدن به مقصد استفاده می شود، این ابزار مکان دقیق میکروب ها را پیدا می کند. این فناوری به باکتری ها اجازه می دهد تا نشان دهند که یک فرد به تازگی در ساحل بوده است، در ایستگاه قطار مرکز شهر پیاده شده یا در جنگل قدم زده است. این پیشرفت می تواند در پزشکی، اپیدمیولوژی و تحقیقات پزشکی قانونی مفید باشد.

میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها موجوداتی هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. کلمه میکروبیوم برای توصیف همه میکروارگانیسم ها در یک محیط خاص استفاده می شود. تاکنون، تعیین منبع جغرافیایی نمونه‌های میکروبیوم یک چالش بزرگ بوده است.

اما در مطالعه جدیدی که در مجله Genome Biology and Evolution منتشر شد، یک تیم تحقیقاتی ابزاری به نام ساختار جمعیت جغرافیایی میکروبیوم (mGPS) را معرفی کردند. این ابزار با استفاده از هوش مصنوعی پیشرفته می تواند نمونه هایی از میکروب ها را از بدن به مکان های خاصی مانند دریاها، کشورها یا شهرها مرتبط کند.

محققان دریافتند که هر مکان دارای جمعیت باکتریایی خاص خود است. این بدان معناست که وقتی نرده ایستگاه قطار یا اتوبوس را لمس می‌کنید، باکتری‌هایی که منقبض می‌شوند می‌توانند شما را دقیقاً به همان مکان برگردانند.

ردیابی امضاهای میکروب بدن برای بیماری و جرم شناسی

Eran Elhaik، رهبر این گروه تحقیقاتی می گوید: برخلاف DNA انسان که ثابت است، میکروبیوم انسان همیشه در حال تغییر است زیرا ما با محیط های مختلف در تماس هستیم. با ردیابی مکان‌هایی که میکروارگانیسم‌ها وجود دارند، می‌توانیم گسترش بیماری‌ها را بهتر درک کنیم، منابع بالقوه عفونت را شناسایی کنیم و مقاومت میکروبی را در مناطق خاص پیدا کنیم. این نظارت حتی می‌تواند به تحقیقات جنایی کمک کند و سرنخ‌هایی برای حل جرایم ارائه دهد.»

برای درک اینکه چگونه تیم Elhick می تواند از باکتری ها برای تشخیص مکان هایی که ما بوده ایم (مانند ساحل، قطار در مرکز شهر یا جنگل) استفاده کند، باید درک کنیم که جوامع میکروبی، مانند جمعیت های انسانی، ردپای جغرافیایی خاصی دارند.

برخی از این ردپاها عمومی و جهانی هستند، اما برخی دیگر فقط مربوط به مناطق یا محیط های خاص هستند. محققان در تحقیقات خود بر روی باکتری هایی تمرکز کردند که مانند اثر انگشت میکروسکوپی عمل می کنند.

الهیک توضیح داد: «ما داده‌های گسترده‌ای از نمونه‌های میکروبیوم از محیط‌های شهری، خاک‌ها و اکوسیستم‌های دریایی را تجزیه و تحلیل کردیم و یک مدل هوش مصنوعی برای شناسایی نسبت‌های منحصربه‌فرد این اثر انگشت‌ها و پیوند آنها با مختصات جغرافیایی آموزش دادیم. نتایج به عنوان یک ابزار بسیار قدرتمند ظاهر شد که می تواند منشاء نمونه میکروبیوم را با دقت قابل توجهی شناسایی کند.

تست دقت ابزارهای هوش مصنوعی در محیط های شهری

به گفته محققان، این پیشرفت با حجم زیادی از داده‌های میکروبیومی از محیط‌های مختلف، شامل 4135 نمونه از سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی در 53 شهر، 237 نمونه خاک از 18 کشور و 131 نمونه دریایی از 9 توده آبی امکان‌پذیر شد. تیم تحقیقاتی توانستند منبع شهری را در 92 درصد نمونه های شهری شناسایی کنند.

در هنگ کنگ، محققان توانستند ایستگاه مترویی که نمونه ها از آنجا آمده بودند را با دقت 82 درصد شناسایی کنند. در نیویورک، mGPS توانست میکروبیوم یک کیوسک و بیلبوردهای تبلیغاتی را در فاصله یک متری تشخیص دهد.

با افزایش حجم داده‌های میکروبیوم در آینده، الهیک خوش‌بین است که این تازه آغاز عصر جدیدی در جرم‌شناسی است.

الهیک گفت: «ما تازه شروع به درک رابطه بین میکروارگانیسم ها و محیط زیست کرده ایم. ما اکنون قصد داریم از میکروبیوم کل شهرها نقشه برداری کنیم، که می تواند برای تحقیقات پزشکی قانونی مفید باشد و به ما امکان می دهد در مورد موجوداتی که در خیابان ها، باغ ها، پوست و بدن ما زندگی می کنند اطلاعات بیشتری کسب کنیم.