英國普利茅斯大學牽頭的研究表明,一種新的深度學習人工智能(AI)模型可通過視頻,識別出胚胎發育過程中發生的事件及其發生時間。29日發表在《實驗生物學雜志》上的論文,重點介紹了這種名為“Dev-ResNet”的模型,它能識別出動物胚胎中何時發育出了關鍵功能,包括其心臟功能、孵化、爬行,甚至死亡。
這項研究的一個關鍵創新是對3D模型的使用,該模型利用視頻幀之間發生的變化,讓AI從這些特征中學習,而不是用傳統的靜止圖像。
“Dev-ResNet”是一個小型高效的3D卷積神經網絡,能使用視頻檢測發育事件,并且可相對輕松地進行訓練,訓練設備也并非實驗室級的昂貴硬件。此次,研究人員將模型用于池塘蝸牛胚胎?!癉ev-ResNet”能使用視頻可靠識別出從第一次心跳到爬行等行為,以及從殼形成到孵化等特征,并揭示了不同特征對溫度的敏感性。
研究人員表示,雖然本研究的對象是池塘蝸牛胚胎,但該模型已經可廣泛應用于所有物種,他們提供了將“Dev-ResNet”應用于不同生物系統的全面腳本和文檔。
研究人員希望,這一工具能為更多研究領域提供更廣泛的幫助。譬如,使生物保護工作者更好地了解物種發展如何受到不同因素的影響,從而確定有效措施保護它們?,F在,以“Dev-ResNet”為代表的AI正朝著這個方向邁出重要一步。不久的將來,該技術還能用于研究氣候變化和其他外部因素如何影響人類和動物。