Исследователи под руководством Института Карнеги разработали метод на основе машинного обучения для анализа образцов материалов и поиска следов биологического и абиотического происхождения. Технология, которую авторы называют «Святым Граалем астробиологии», поможет в поиске инопланетной жизни.
В отличие от традиционных подходов новый аналитический метод не просто идентифицирует отдельные молекулы или группы молекул в образце. ИИ отличает биотическое или абиотическое происхождение материала, обнаруживая тонкие различия в молекулярных структурах образца.
Метод основан на предпосылке, что химические процессы, которые управляют образованием и функционированием молекул внутри живых организмов, фундаментально отличаются от процессов в абиотических молекулах. При этом биомолекулы (например, аминокислоты) сохраняют информацию о химических процессах, в результате которых они сформировались, даже если признаки неизвестны исследователям.
Ученые обучили алгоритм машинного обучения на 134 образцах, из которых 59 были биотическими и 75 — абиотическими. Для проверки алгоритма данные были случайным образом разделены на обучающую и тестовую выборку. Метод ИИ успешно идентифицировал образцы биологического происхождения, в том числе ракушки, зубы, кости, рис, человеческие волосы, а также следы древней жизни, сохранившиеся в окаменелостях, например, в угле, нефти и янтаре.
Исследователи добавляют, что до сих пор было трудно определить происхождение многих древних углеродсодержащих образцов, поскольку органические молекулы, как биотического, так и абиотического происхождения, со временем разлагаются. При тестировании ИИ обнаружил признаки биологии, сохранившиеся в некоторых случаях на протяжении сотен миллионов лет, несмотря на значительный распад и изменения.
Ученые предлагают использовать интеллектуальные датчики на основе ИИ на роботизированных космических кораблях, спускаемых модулях и марсоходах для поиска следов жизни без отправки образцов на Землю. Кроме того, технологию планируют использовать для изучения происхождения загадочных отложений возрастом 3,5 миллиарда лет из Западной Австралии. До Некоторые исследователи полагают, что они содержат древнейшие ископаемые микробы на Земле, другие — что происхождение пород не связано с жизнью. ИИ поможет разрешить спор.
Читать далее:
Микробиологи пересматривают происхождение сифилиса в Европе: Колумб не виноват
Посмотрите на неуловимого кальмара у Галапагосских островов: его засняли живым впервые за 18 лет
Ученые объяснили, почему пожилым людям стоит пить кофе
На обложке: марсоход Curiosity на Красной планете. Изображение: NASA/JPL-Caltech/MSSS