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DeepMind, die Abteilung für künstliche Intelligenz (KI) von Google, hat sich der globalen Forschungsgemeinschaft angeschlossen, die das neue Coronavirus COVID-19 untersucht.

DeepMind ist vor allem für seine KI bekannt, die die weltbesten Spieler in Go und StarCraft II mühelos besiegte. Das Forschungslabor nutzt derzeit sein System, um Forschern bei der Bewältigung der Epidemie zu helfen.

Um das Virus zu untersuchen und einen Impfstoff zu entwickeln, müssen Wissenschaftler zunächst verstehen, wie es funktioniert, nämlich die Struktur der viralen Proteine. Dies ist ein langwieriger Prozess, der Monate dauert und nicht immer zu Ergebnissen führt. Wissenschaftler wandten sich Computervorhersagen zu, indem sie ein Deep-Learning-System namens AlphaFold verwendeten.

In Labors auf der ganzen Welt wird an Corona gearbeitet. DeepMind hofft, diese Studien zu unterstützen, „indem es strukturelle Vorhersagen mehrerer wenig untersuchter Proteine ​​veröffentlicht, die mit SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, assoziiert sind“. Das System verwendet ein maschinelles Lernverfahren ohne Modellierung der Umgebung, mit dem man Proteinstrukturen in Abwesenheit ähnlicher Proteinstrukturen vorhersagen kann.

Die Mitarbeiter von DeepMind hoffen, den Wissenschaftlern die Monate zu ersparen, die normalerweise für die Bestimmung der Proteinstruktur des Virus aufgewendet werden. „Die Kenntnis der Struktur eines Proteins ist eine wichtige Ressource, um zu verstehen, wie es funktioniert, aber Experimente zur Bestimmung der Struktur können Monate oder länger dauern“, heißt es im offiziellen Blog des Unternehmens.

Angesichts der „potenziellen Ernsthaftigkeit und des Zeitrahmens“ sagte DeepMind, es werde den Prozess der experimentellen Validierung der Ergebnisse überspringen oder darauf warten, dass die akademische Gemeinschaft sie vor der Veröffentlichung überprüft. Dies steht im Einklang mit anderen wissenschaftlichen Studien zum Thema, die sowohl in Fachzeitschriften mit Peer-Review als auch in Preprints ohne Peer-Review erscheinen, da dieser Prozess Monate dauern kann.

„Wir betonen, dass diese Vorhersagen der Struktur nicht experimentell verifiziert wurden, aber wir hoffen, dass sie zur Arbeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft über die Funktionsweise des Virus beitragen und als Plattform für die Generierung von Hypothesen für zukünftige experimentelle Arbeiten zur Entwicklung dienen können Therapeutika“, heißt es in einem Blogbeitrag.

Das Team stellt fest, dass die bereitgestellten Daten „nicht im Mittelpunkt der aktuellen therapeutischen Aktivitäten stehen“, aber zu einem gemeinsamen Verständnis beitragen können. „Es ist wichtig zu beachten, dass sich unser Strukturvorhersagesystem noch in der Entwicklung befindet und wir uns der Genauigkeit der von uns bereitgestellten Strukturen nicht sicher sein können, obwohl wir zuversichtlich sind, dass das System genauer ist als unser vorheriges CASP13-System. Wir haben bestätigt, dass unser System eine genaue Vorhersage für die experimentell definierte SARS-CoV-2-Struktur liefert, die in der Proteindatenbank gespeichert ist, und es gibt uns die Zuversicht, dass unsere Modellvorhersagen für andere Proteine ​​nützlich sein können“, sagen die Forscher.

Eine offene Lizenz ermöglicht es jedem Forscher, die Ergebnisse der DeepMind-Forschung zu entwickeln, anzupassen oder zu teilen. Bereits 2014 erwarb Google die Londoner Forschungsorganisation DeepMind für 400 Millionen Pfund. Das Unternehmen hatte KI zuvor für die Gesundheitsforschung eingesetzt und Modelle zur Erkennung von Augenkrankheiten und Halskrebs entwickelt.

Auch Alibaba forscht zum Coronavirus. So kündigten Forscher eines chinesischen Unternehmens die Entwicklung eines maschinellen Lernalgorithmus an, der es ermöglicht, eine durch das neue Coronavirus COVID-19 verursachte Lungenentzündung mit einer Genauigkeit von 96% zu erkennen und sie von Entzündungen anderer Art zu unterscheiden. Laut Nikkei Asian Review erfordert die Analyse eine Computertomographie der Brust des Patienten. Nach 20 Sekunden Analyse des Bildes gibt das System eine Antwort – dafür bräuchte der Arzt zahlreiche Bilder und mindestens 15 Minuten Zeit.

Der Algorithmus wurde an 5.000 Lungenbildern von Patienten mit bestätigter Coronavirus-Infektion trainiert und wird bereits in mindestens 100 Krankenhäusern in ganz China eingesetzt.


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