هوش مصنوعی ai
هوش مصنوعی یا Artificial intelligence شاخه ای از علوم کامپیوتر و یک علم میان رشته ای با چندین رویکرد است که هدف اصلی آن تولید ماشین‌های هوشمندی است که توانایی انجام وظایفی که نیازمند به هوش انسانی است را داشته باشد. هوش مصنوعی در حقیقت نوعی شبیه سازی هوش انسانی برای کامپیوتر است و منظور از هوش مصنوعی یا ai در واقع ماشینی است که به گونه ای برنامه نویسی شده که همانند انسان فکر کند و توانایی تقلید از رفتار انسان را داشته باشد. این تعریف می تواند به تمامی ماشین هایی اطلاق شود که مانند ذهن انسان عمل می‌کنند و توانایی حل مسئله و یادگیری را داشته باشند.
تفاوت ربات ها با هوش مصنوعی
ربات‌ها ممکن است هوش مصنوعی داشته باشند، اما هر رباتی مصداقی از هوش مصنوعی نیست. ربات‌ها میتوانند تنها اجسام مکانیکی باشند که برای انجام وظایف خاصی برنامه‌ریزی شده‌اند، در حالی که هوش مصنوعی می‌تواند در داخل ربات‌ها یا برنامه‌ها وجود داشته باشد.
هوش مصنوعی در چه سالی ساخته شد؟
تاریخچه هوش مصنوعی به سال های جنگ جهانی دوم بر می‌گردد. زمانی که نیروهای آلمانی برای رمز نگاری و ارسال پیام ها از ماشین enigma استفاده می کردند و دانشمند انگلیسی، آلن تورینگ در تلاش برای شکست این کدها برآمد. تورینگ به همراه تیمش ماشین bombe را ساختند که enigma را رمز گشایی می کرد. هر دو ماشین enigma و bombe پایه های یادگیری ماشینی (machine learning) هستند که یکی از شاخه های هوش مصنوعی می‌باشد. تورینگ ماشینی را هوشمند می‌دانست که بدون اینکه به انسان حس صحبت با ماشین را بدهد، با او ارتباط برقرار کند و این مسئله پایه علم هوش مصنوعی است یعنی ساخت ماشینی که همانند انسان فکر، تصمیم گیری و عمل کند.
رفته رفته با پیشرفت فناوری و سایر سخت افزارهای مورد نیاز برای توسعه هوش مصنوعی, ابزار هوشمند و سرویس‌های هوشمندی به بازار عرضه شدند که از هوش مصنوعی در بسیاری از فرآیندهایشان استفاده می‌کردند. بسیاری از سرویس‌های معروف همانند موتورهای جستجو، ماهواره‌ها و غیره از هوش مصنوعی استفاده می‌کردند. با معرفی گوشی‌های هوشمند و پس از آن گجت‌های هوشمند، هوش مصنوعی گام بلندی را برای ورود به زندگی انسان‌ها پشت سر گذاشت. از این زمان به بعد هوش مصنوعی برای انسان‌ها جلوه کاربردی تری پیدا کرد و انسان‌ها بیشتر با واژه هوش مصنوعی و کاربردهای آن آشنا شدند.
با گسترش سریع هوش مصنوعی و کاربرد آن در حوزه های مختلفی مانند میکروبیولوژی، بیوتکنولوژی و داروسازی امید به بهره گیری از آن در حل مسئله مقاومت ضدمیکروبی (AMR) نیز گسترش یافت. هوش مصنوعی با تحلیل داده‌ها و شناسایی الگوهای جدید در مقاومت میکروبی، و پیش‌بینی رفتار میکروب‌ها، می تواند به محققان کمک می‌کند تا داروهای جدید و مؤثرتری را طراحی کنند. همچنین بنظر می رسد، هوش مصنوعی قادر است مکانیزم‌های پیچیده مقاومت میکروبی را شبیه‌سازی کرده و به تسریع فرآیند کشف درمان‌های نوین کمک کند.
کاربرد هوش مصنوعی در مقاومت ضد میکروبی
کاربرد علم هوش مصنوعی در زمینه مقاومت ضد میکروبی (AMR) در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. به گونه ای که شاخه های هوش مصنوعی در زمینه طراحی و پیش بینی ساختار پروتئین، طراحی دارو و پیش بینی عفونت ها به کار گرفته می شوند. هوش مصنوعی دارای حوزه‌های مختلف و به‌ویژه یک الگوی اساسی شامل یادگیری ماشین (Machine Learning)، یادگیری عمیق (Deep Learning) و مدل های بزرگ زبان (Language large models) است.
استفاده از هوش مصنوعی در زمینه های علمی سبب کاهش هزینه شده و این امکان را می دهد تا قبل از شروع کار از صحت امکان انجام آن اطمینان حاصل شود. محققان سازمان بهداشت جهانی (WHO) بر این باورند که تا سال ۲۰۵۰ تمامی آنتی بیوتیک های مصرفی کارکرد خود را به طور کامل از دست خواهند داد. هوش مصنوعی با درصد خطای بسیار کم گامی مهم در زمینه پیش بینی عفونت، طراحی آنتی بیوتیک های جدید و پیش بینی جهش های ژنتیکی برداشته و کمک بزرگی به بشریت کرده است. الگوریتم های هوش مصنوعی به منظورکشف و توسعه داروهای ضدمیکروبی و آنتی بیوتیک ها، شناسایی مقاومت آنتی بیوتیکی، تجویز مناسب آنتی بیوتیک و مدیریت مصرف دارو، پیش بینی عفونت و نظارت بر بیماری ها توسعه یافته اند.
پیش بینی مقاومت ضد آنتی بیوتیکی
از روش های یادگیری ماشینی، زیر مجموعه ای از هوش مصنوعی، همچنین میتوان برای پیش بینی و تجزیه و تحلیل مقاومت آنتی بیوتیکی استفاده کرد. با تجزیه و تحلیل داده های ژنومی از سویه های مقاوم، مدل های یادگیری ماشینی می توانند نشانگرها و الگوهای ژنتیکی مرتبط با مکانیسم های مقاومت را شناسایی کنند. این اطلاعات میتوانند درتوسعه داروهای ضدمیکروبی جدید و روشهای مبارزه با مقاومت کمک کننده باشند.
در نهایت هوش مصنوعی در مبارزه با مقاومت ضد میکروبی با کشف و توسعه دارو و تقویت داروهای موجود، پتانسیل قابل توجهی را در پرداختن به چالش جهانی مقاومت ضد میکروبی و روش های درمان شخصی (Personalizes Treatment) از خود نشان می دهد.
دلایل بروز مقاومت آنتی بیوتیکی
امروزه مقاومت آنتی بیوتیکی (ABR یا Antibacterial Resistance) که زیر مجموعه مقاومت میکروبی (AMR یا Antimicrobial Resistance) است، به دلیل استفاده بی رویه و نادرست داروها در انسان و سایر حیوانات رو به افزایش است. این مقاومت پدیده انتخاب را در جمعیت باکتری ها افزایش می دهد و باعث از بین رفتن باکتری های حساس به دارو می شود که همین امر سبب افزایش درصد باکتری های مقاوم می گردد. حتی در مقادیر بسیار پایین از دارو های ضد میکروبی، باکتری های مقاوم می توانند به دلیل همین برتری اکتسابی، سریعتر از باکتری های آسیب پذیر رشد کنند. با شیوع هر چه بیشتر مقاومت، نیاز بیشتری به درمان های جایگزین ایجاد می شود.
راه درمان مقاومت آنتی بیوتیکی
طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO) مقاومت ضد میکروبی (AMR) منجر به مرگ سالانه حدود 700،000 نفر می شود و اگر کنترل نشود، این رقم می تواند به 10 میلیون نفر تا سال 2050 افزایش یابد. برای مقابله با این مشکل که به سرعت در حال رشد است، لازم است یک مداخله چند رشته ای به نام برنامه نظارت ضدمیکروبی (ASP یا Antimicrobial surveillance program) برای بهینه سازی تجویز آنتی بیوتیک و محدود کردن مقاومت آنتی بیوتیکی اجرا شود. از این رو امید است.همانطور که گفته شد هوش مصنوعی می تواند در شناسایی مکانیسم های ایجاد مقاومت، کشف داروهای جدید، تجویز مناسب داروهای ضدمیکروبی و نظارت بر مصرف آن ها کاربرد داشته و به حل این چالش حیاتی پیش روی جهانیان کمک کند.
