Teknoloji Haberleri

Microsoft’tan Biyoloji Alanında Yeni Yapay Zeka: Quine

Microsoft'un biyoloji için geliştirdiği yeni yapay zeka: Quine
Microsoft Research, biyolojiyi veri kümeleri üzerinden ayrı ayrı incelemek yerine, çeşitli biyolojik ölçekler arasındaki ilişkileri bütün olarak kavramaya yönelik yeni bir yapay zeka sistemi geliştirdi. Şirket, bu sistemi Quine adıyla, sadece yeni bir yapay zeka modeli değil, biyoloji alanında farklı seviyeler arasındaki bağlantıları amaçlayan çok modlu bir “dünya modeli” olarak tanımlıyor.

Bu sistem; genomik, proteinler, kimya, RNA, hücresel durum ve biyogörüntüleme gibi çeşitli veri türlerini entegre bir biçimde değerlendiriyor. Örneğin, bir biyolojik olay konusunda proteinlerden elde edilen bilgiler, hücresel durumla ilgili tahminleri daha güçlü hale getirebiliyor. Farklı ölçeklerdeki veriler bir araya geldiğinde, tek başına bir veri türüne bakıldığında görünmeyen ilişkilerin ortaya çıkması mümkün olabiliyor.

Bu yaklaşım, biyoloji açısından son derece önemlidir çünkü organizmalardaki süreçler tek bir ölçekte gerçekleşmez. DNA’daki bir değişiklik gen ifadesini etkileyebilir, gen ifadesindeki değişimler proteinleri değiştirebilir, proteinlerin davranışları ise hücresel durumu etkileyebilir ve hücrelerin eylemleri dokuların özelliklerine yansıyabilir. Quine’nin hedefi, bu zincirin farklı aşamalarından gelen bilgileri tek bir sistem içinde değerlendirebilmektir.

Bilim İnsanlarının İhtimalleri Hızla Taramasını Sağlayacak

“Dünya modeli” kavramı yapay zeka araştırmalarında giderek daha fazla önem kazanmaya başladı. Bu tür bir modelin genel amacı, sadece mevcut veriler arasındaki ilişkileri öğrenmekle kalmayıp, bir sistemin durumunu temsil etmek ve bir müdahale sonrası gelecekte ne olabileceğini tahmin etmektir.

Microsoft’un biyoloji konusundaki yaklaşımı da bu prensibe dayanıyor. Quine, örneğin bir hücreye belirli bir bileşik uygulandığında hücre durumunun nasıl değişeceğini tahmin etmek ve bu değişimin birkaç adım sonrasındaki sonuçlarını öngörmekte. Böylece araştırmacılar, laboratuvar ortamında binlerce farklı olasılığı tek tek denemek yerine, önce bilgisayar ortamında daha geniş bir olasılık alanını tarayıp en umut verici seçenekleri belirleyebilirler. Microsoft’a göre sistemin asıl hedefi, deney yapılmadan önce hangi hipotezlerin ve deney tasarımlarının daha fazla araştırmaya değer olduğunu tespit etmektir.

Microsoft, Quine’ın hiçbir zaman biyolojiyi mükemmel bir şekilde modelleyemeyeceğini özellikle vurguluyor. Şirketin görüşüne göre önemli olan modelin her şeyi doğru bilmesi değil, bilim insanlarına hangi deneylerin gerçekleştirilmesi gerektiği konusunda yeterli öngörülerde bulunabilmesidir.

Quine, Farklı Modelleri ve Araçları Birlikte Kullanan Bir Altyapı ile Geliyor

Microsoft'tan biyoloji için yeni yapay zeka: Quine
Süreç, bilim insanının bir soru sormasıyla başlar. Quine, olası araştırma yolları ve deney önerileri oluşturur; seçilen öneriler laboratuvar ortamında test edilir ve elde edilen sonuçlar, bir sonraki araştırma aşamasına geri beslenir. Bu nedenle Quine, aslında tek başına bir modelden çok daha fazlasını temsil eder. Sistemin merkezinde, biyolojinin çeşitli ölçeklerinden veri öğrenen bir dünya modeli bulunur. Bunun etrafında soruları parçalayan, farklı yapay zeka modellerini ve bilimsel araçları kullanan, literatüre dayalı bilgiler değerlendiren ve araştırma planlarını yeniden yapılandıran bir “harness”, yani çalışma altyapısı yer alır.

Quine, pankreas kanserinde binlerce bileşiği taradı

Quine, bazı araştırmalarda bilim insanlarına şimdiden destek olmaya başlamıştır. Bunlardan belki de en dikkat çekici olanı, Harvard ve MIT’den araştırmacılar tarafından yürütülen pankreatik duktal adenokarsinom (PDAC) odaklı çalışmadır. Bu çalışmada, tedavisi en zor kanser türlerinden biri olan pankreas kanseri incelenmektedir.

Bu çalışma kapsamında kullanılan Quine, binlerce farklı bileşiği, tümör hücrelerini tedavi açısından anlamlı farklı hücresel durumlara taşıma potansiyellerine göre analiz etti. Araştırmacılar daha sonra modelin en yüksek puanı verdiği bileşenleri laboratuvar deneylerinde test ettiler. Microsoft’un belirttiğine göre, klasik hücre durumundan bazal hücre durumuna geçişi hedefleyen deneylerde Quine’ın en yüksek puan verdiği bileşikler, laboratuvar testlerinde hücrelerde en belirgin istenen değişiklikleri oluşturdu.

En dikkat çekici nokta, sürecin hızı. Microsoft, bu binlerce bileşikten laboratuvar ortamında test edilecek birkaç adayın belirlenmesi sürecinin sadece bir hafta sonu sürdüğünü ifade ediyor. Şirket, bunun geleneksel yöntemlerle aylar sürebilen deneysel süreçleri önemli ölçüde kısaltabileceğini öne sürüyor.

Microsoft şu anda sisteme yeni RNA veri kümeleri eklemeyi, hücresel durum değiştirme olasılıklarına yönelik tahminleri geliştirmeyi ve bilim insanlarının hangi hipotezleri öncelikli olarak test etmeleri gerektiğini belirlemelerine yardımcı olacak güven skorları oluşturmayı planlıyor.

Bu arada Microsoft, Quine’ın geliştirilmesini sadece kendi araştırmacılarıyla sürdürmek istemiyor. Şirket, ilk Quine Fellows programı için başvuruları 29 Eylül’de açtı. 16 hafta sürecek bu programda doktora öğrencileri, doktora sonrası araştırmacılar ve akademik veya bağımsız araştırmacılar Quine’ye ve Microsoft’un hesaplama kaynaklarına erişim sağlayabilirler. Programın ilk dönemi 7 Haziran 2027 ile 24 Eylül 2027 tarihleri arasında gerçekleştirilecek olup, başvurular 2 Kasım 2026’ya kadar devam edecek.

Quine’ın gelecekte daha geniş bir araştırmacı kitlesine açılması ve teknolojinin evrilmesiyle birlikte Microsoft Discovery gibi ürünlere entegre edilmesi planlanıyor.