بروزرسانی: 22 آبان 1404
توصیف گونه های قابل محاسبه: دانشمندان زبان رایانه ای جدیدی را برای مدل سازی ویژگی های موجودات زنده توسعه می دهند
یکی از زیباترین جنبه های طبیعت، تنوع بی پایان اشکال، رنگ ها و رفتارهای موجودات است. این ویژگی ها به موجودات زنده کمک می کند و جفت پیدا می کنند، مانند اینکه چگونه دم رنگارنگ طاووس نر ماده ها را جذب می کند یا بال هایش به او اجازه می دهد تا از خطر پرواز کند. درک صفات برای زیست شناسان بسیار مهم است، که آنها را مطالعه می کنند تا یاد بگیرند که چگونه موجودات زنده تکامل می یابند و با محیط های مختلف سازگار می شوند.
برای انجام این کار، دانشمندان ابتدا باید این ویژگی ها را با کلمات توصیف کنند، مانند اینکه بگوییم دم طاووس "سرزنده، رنگین کمانی و آراسته" است. این رویکرد برای مطالعات کوچک کار می کند، اما وقتی به صدها یا حتی میلیون ها حیوان یا گیاه مختلف نگاه می کنیم، برای مغز انسان غیرممکن است که همه چیز را پیگیری کند.
رایانه ها می توانند کمک کنند، اما حتی آخرین فناوری هوش مصنوعی نیز قادر به درک زبان انسان در حد مورد نیاز زیست شناسان نیست. این امر به طور قابل توجهی تحقیقات را با مشکل مواجه می کند، زیرا اگرچه دانشمندان می توانند حجم زیادی از داده های DNA را مدیریت کنند، پیوند این اطلاعات با ویژگی های فیزیکی هنوز بسیار دشوار است.
برای حل این مشکل، محققان موزه تاریخ طبیعی فنلاند، جولیو مونتانارو و سرگئی تاراسوف به همراه همکاران، زبان خاصی به نام Phenoscript ایجاد کرده اند. این زبان برای توصیف ویژگی ها به گونه ای طراحی شده است که هم انسان و هم رایانه بتوانند آن را درک کنند. توصیف صفات با Phenoscript مانند برنامه ریزی یک کد کامپیوتری برای ظاهر یک موجود زنده است.
Phenoscript از چیزی به نام فناوری معنایی استفاده می کند که به رایانه ها کمک می کند تا معنای پشت کلمات را درک کنند، دقیقاً مانند اینکه چگونه موتورهای جستجوی مدرن تفاوت بین میوه «سیب» و شرکت فناوری «اپل» را بر اساس زمینه جستجوی شما می دانند.
توضیح می دهد: "این زبان هنوز در حال آزمایش است، اما نویدهای زیادی را نشان می دهد. همانطور که دانشمندان بیشتری استفاده از Phenoscript را آغاز می کنند، با در دسترس قرار دادن مقادیر وسیعی از داده های صفات برای مطالعات در مقیاس بزرگ، زیست شناسی را متحول می کند و زمینه نوظهور فنومیک را تقویت می کند." مونتانارو
در مقاله تحقیقاتی خود، که به تازگی در دسترسی آزاد، بررسی شده منتشر شده است مجله داده های تنوع زیستیمحققان برای اولین بار از زبان جدید استفاده کردند، زیرا فنوتیپ های معنایی را برای چهار گونه سوسک سرگین از جنس Grebennikovius ایجاد کردند. سپس، برای نشان دادن قدرت رویکرد معنایی، پرس و جوهای معنایی ساده را برای توصیف های فنوتیپی تولید شده اعمال می کنند.
در نهایت، این تیم نگاهی بیشتر به مدرن کردن روش کار دانشمندان با اطلاعات گونه ها می اندازد. هدف بعدی آن ها ادغام توصیف های گونه های معنایی با مفهوم انتشارات نانو است، «که قطعات گسسته ای از اطلاعات را در یک نمودار دانش جامع گنجانده است». در نتیجه، داده هایی که بخشی از این نمودار شده اند را می توان مستقیماً جستجو کرد، در نتیجه اطمینان حاصل شد که از طریق منابع معنایی مختلف، قابل یافتن، در دسترس، قابل همکاری و قابل استفاده مجدد (FAIR) باقی می مانند.
منبع