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为了冲击生物可怕运动,韩国迷信家应用 AI 来检测炭疽

发布时间:2017-08-23 11:58:27   编辑:admin浏览人次:99

为了打击生物恐怖活动,韩国科学家利用 AI 来检测炭疽

原题目:为了冲击生物可怕运动,韩国迷信家应用AI 来检测炭疽

雷锋网新闻,为了打击生物恐惧主义,韩国的科学家们曾经开端训练人工智能,以迅速发现炭疽病。新技术固然还没有到达完整准确的田地,但比今朝的测试方法要快的多。它可以彻底转变我们挑选奥秘的白色粉末——炭疽病原体芽孢的方法,目前,炭疽病原体芽孢,曾经成为一种致命的“生物武器”。

韩国科学技术院的研讨职员将全息显微镜与AI 技术相联合。他们创立的算法能够剖析细菌孢子的图像,在不到一秒钟的时光里断定它们能否属于炭疽。依据上周在《Science Advances》上宣布的一篇论文显示,该项技巧的正确率已达96%。

据雷锋网懂得,炭疽是由炭疽芽孢杆菌惹起的一种人畜共患的急性流行症(感染跟细菌通常被称为炭疽)。人们在处置受感染植物的皮肤或肉类时,会心本地感染炭疽。临床上主要表示为皮肤坏逝世、溃疡、焦痂和四周组织普遍水肿及毒血症症状,皮下及浆膜下结缔组织出血性浸润;血液凝结不良,呈煤焦油样,偶可引致肺、肠和脑膜的急性感染,并可伴发败血症。天然前提下,食草兽最易感,人类中等敏感,主要产生于与植物及畜产物加工接触较多及误食病畜肉的人员。

炭疽也是一种风险的生物武器:2001年,美国发生了有名的生物恐怖袭击——“炭疽事情”,从2001年9月18日开始,有人把含有炭疽杆菌的函件寄给数个消息媒体办公室以及两名平易近主党参议员。这个事情招致5人死亡,17人被感染。

一旦孢子进入体内,它们会抽芽和繁殖,招致流感样疾病以及毒血症症状。假如不医治的话,至多85%受感染的人会灭亡,有时在症状呈现后一到两天内就会死亡(比拟之下,皮肤感染炭疽病往往不那么致命)。试验室任务人员或是加工植物毛发的人是最轻易感染炭疽的一类人。对这类人,有疫苗可以停止治疗,我们其别人则有抗生素——但这些药物只要在接触后尽快开始的时分后果最好。

疾速检测炭疽病很主要

因而,倏地检测炭疽是很重要的。当初最罕见的方法之一是分析孢子的遗传物质或许在沾染组织中发明的细菌。然而,凡是需要给孢子一点时间滋生,以发生足够的遗传物资停止分析。密苏里大学的细菌学家George Stewart 说,“想要经过最快捷的方法取得结果,依然需要投入更年夜的精神”,他也开辟了一种炭疽检测器,并不参加这项研究。

为了追求更快的挑选技术,这项研究的重要作者、物理学家YongKeun Park 与韩国国防科学研究所停止了配合。他说,我们的目的是做好预备,以防朝鲜利用炭疽作为生物武器。

Park 转向一种被称为全息显微镜的成像技术:与传统的显微镜分歧,传统的显微镜只能捉拿到物体的光散射强度,全息显微镜还可以捕捉光线前进的标的目的。因为细胞的构造和构成可以改变光芒的反射,研究人员猜忌,全息显微镜可能捕获到由炭疽和与之亲密相干但毒性较小的种类产生的孢子之间的轻微差异。

AI可以在多少秒钟内辨认炭疽孢子

雷锋网了解到, Park 和他的团队训练了一种深刻进修算法,从五种不同细菌种类的400多个集体孢子中发现此中的要害差异。一种是炭疽芽孢杆菌,它能够惹起炭疽,其他四种是与之密切相关的种类。研究人员并没有确实地告知AI 若何分辨不同的种类——它本人就发现了这一点。经由一番训练, AI 在大概96%的时间内可以将炭疽芽孢与非炭疽芽孢杆菌物种区离开来。

该技术并不完美,但作为一种旨在检测生物兵器的工具,它必需是(完善的)。“它的毛病是精度低于惯例方法,” Park 说。每个细菌品种的多种菌株都接受了分析,但机械只接收了每个物种的一种菌株的练习量。Stewart 说,菌株之间奥妙的差别可能会使算法离开实践。只管如斯,这项新技术开展十分敏捷,派上用处为期不远。Stewart 说:“它不须要培育生物体,也不需要提取DNA ,除了可能使孢子可视化外,它不需要任何其余的货色。”

“这可以加强咱们对这种生物要挟的筹备。”

接上去, Park 盼望为AI 神经收集供给更多的孢子图像以进步准确性。同时,该方式可用作预挑选东西,用于快捷肯定人们接触的白色粉末能否为炭疽,以及能否应启用抗生素。随后可以用更慢、更精确的办法来确认成果。

Park说:“这篇文章不会改变所有,但这是朝着可以快速检测炭疽的方法迈出的一步。“这可以增强我们对这种生物威逼的准备。”