Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?
Заявка на добавление в друзья

Сельское хозяйство будущего: ИИ будет разводить растения

505 38 2

Как искусственный интеллект может повлиять на сельское хозяйство, пищевую промышленность и сферу биоинженерии? У ученых уже есть несколько идей на этот счет. Например, новый алгоритм селекции позволит создавать идеальные генотипы растений, которые выживут в любых условиях без потребности в удобрениях и специальном уходе.

 

В течение последних 5 лет команда из отдела биологических наук Национальной лаборатории Ок-Риджа (ORNL) изучала растения, чтобы понять генетические переменные и закономерности, которые позволяют им адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды и климату. Целью ученых было создать интегрированную дорожную карту развития ИИ в области селекции растений и биоэнергетике. Работа была представлена в журнале Trends in Biotechnology.

Ученые разработали новые способы осуществления так называемого геномного отбора. Алгоритм геномной селекции, основанный на методах машинного обучения, получил название «объяснимый ИИ» (Explainable AI). Это область, которая изучает результаты решений искусственного интеллекта, чтобы люди могли понять, как ИИ принимает решения.

Алгоритм помогает определить, какие вариации генома нужно объединить для получения растений, которые могут наилучшим образом адаптироваться к окружающей среде. Ученые получают информацию о возможных селекционных достижениях, генной модификации и нужных комбинациях генов. А от полученных данных уже зависит, какую стратегию биоинженерии нужно использовать.

В работе использовались самые мощные и умные суперкомпьютеры в мире — Titan (Cray XK7)  и Summit, которые находятся в Ок-Риджской лаборатории. Последний в прошлом году получил премию Гордона Белла за преодоление экзафлопсного барьера с помощью кода, который позволяет изучать комбинаторные взаимодействия между организмами и их средой. 

Ученые внедрили управляемый ИИ алгоритм геномного отбора в код комбинаторных показателей (CoMet) и теперь ежедневно снабжают его экологической информацией. Это дает им возможность исследовать общегеномные ассоциации по климатическим сезонам.

Также исследователи построили модели каждого квадратного километра суши на планете и закодировали в них данные об окружающей среде и климате за последние 50 лет, начиная от почвы и заканчивая спектральным составом света.

Чтобы понять все взаимосвязи между различными средами, их сравнили друг с другом, используя новый алгоритм под названием Duo, который добавили в базу кода CoMet. Это самый крупный научный расчет, который когда-либо проводился.

По словам авторов работы, эти сравнения помогут точно определить, какие генные мутации и аллели необходимо включить в геном, чтобы помочь растениям адаптироваться к различным условиям, в том числе самым неподходящим для них. 

Новый алгоритм позволит создать идеальные генотипы растений, которые процветают в неблагоприятных условиях. Это, в свою очередь, поможет нарастить производство продуктов питания, а также снизить экологическую угрозу благодаря тому, что удобрения будут использоваться редко.

Источник: zoom.cnews.ru
{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (38)

Игорь Барышев

комментирует материал 26.11.2020 #

Всё это хорошо. Только как эти изменения отразятся на нескольких поколениях людей? Ну, выведут новые сорта, а потом человечество просто вымрет.

no avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает Игорь Барышев на комментарий 26.11.2020 #

Его задача - селекция растений. А с чего вдруг вымрут люди? :)

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 26.11.2020 #

Активная селекция на генном уровне ничем не отличается от ГМО. Отравили растения или облучили мощной радиацией, отобрали самые жизнеспособные и плодовитые, изучили изменения их ДНК. Дальше-то что? Где гарантия безопасности, где гарантия, что не изменится ДНК человека после потребления таких растений, или вообще функционирование организма человека, его репродуктивности.

no avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает Игорь Барышев на комментарий 27.11.2020 #

В принципе - да, ничем не отличается от ГМО. Но ГМО не редактирует геном потребителя, в отличии от вирусов, поэтому и опасения излишни. :) Изменятся лишь вкусовые ощущения, может кому то понравится, а кому то нет. :)

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 27.11.2020 #

Природа всё делает постепенно. Естественный радиоактивный фон и природные аномалии приводят к незначительным мутациям всего живого, включая и человека.
Следовательно, радикально меняя что-то в сбалансированной пищевой цепочке природы, которую не учитывают в задании ИИ, человек может таких бед натворить, что потом мало не покажется, но будет уже поздно.
Простой пример. В одном селе владелец дома посеял во дворе декоративную луговую траву, чтобы не полоть каждый год. Трава со временем распространилась на близлежащие луга, вытеснив естественные растения. Эту траву не ест ни корова, ни птица. А что будет, если она заполонит всю природу?

no avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает Игорь Барышев на комментарий 27.11.2020 #

Не совсем так, что природа делает все постепенно. Мы движемся вместе с Солнцем вокруг центра галактики и никто не знает что нас ждет впереди, мы можем попасть в любую зону среды, это может быть как галактическая пыль или зона локальной биологической насыщенности и разнообразия. Я все таки придерживаюсь гипотезы панспермии и от сюда делаю выводы.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 03.12.2020 #

— Сестрица Алёнушка, хлебну я из коровьего копытца!
— Не пей, братец, телёночком станешь!

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Олег Сазонов на комментарий 03.12.2020 #

Ладно бы телёночком, а вдруг все станут стерильными.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 03.12.2020 #

Если поедят мясо кастрированных кабанчиков или бычков? А может и кишмиш есть нельзя? Он же без косточек! Точно стерильным станешь.
Глупые обезьяны выкусывают блох... То-то они такими прыгучими стали - явно от блошиных генов.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 03.12.2020 #

Абсолютно предсказуемы - человек может есть почти всех других животных (кроме откровенно ядовитых частей). Их генетика вообще ни о чем, так как генетический материал переваривается.
Другое дело вирусы - их ДНК/РНК включается в нашу и служит маркером распознавания.

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Олег Сазонов на комментарий 04.12.2020 #

Вы рассуждаете о природных организмах, а не искусственных - ГМО. Природная эволюция основана на естественных незначительных мутациях, оказывающих влияние на целый ряд пищевой цепочки, способный приспособиться к этим изменениям без значительного ущерба для природы в целом.
Резкие вмешательства равносильны природным катаклизмам, способным уничтожить весь баланс в пищевых цепочках и уничтожение всего живого.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 04.12.2020 #

Это не более чем ваши выдумки. Природные мутации бывают любыми, только на миллион мутаций лишь одна способствует выживанию. Уже после селекционных работ организмы в подавляющем большинстве становятся неспособными к выживанию в природе. А если выживают, то быстро дичают, теряя полезные для человека свойства.
Еще раз. Сами ДНК пищевых объектов для человека совершенно безопасны. Опасность могут представлять только яды, вырабатываемые в клетках. Но никто же не предлагает делать организмы, опасные для человека - только для вредителей и болезней. К тому же, целенаправленное вмешательство всегда менее опасно чем случайное (природное).

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Олег Сазонов на комментарий 04.12.2020 #

Скорее у Вас выдумки. Природные незначительные мутации обусловлены естественным радиоактивным фоном планеты или изменением условий жизни.
Неспособные к выживанию организмы после "селекции" отсеиваются, остаются самые живучие и плодовитые. Иначе для чего нужна эта самая "селекция". "Дичают" только организмы, выведенные традиционными методами селекции - отбор лучших или прививки.
Опасны или не опасны ДНК пищевых организмов, выведенных искусственно, может показать только время, и никак не какие-то умозаключения. В пример Вам бактерия "синтия" настроенная на пожирание нефти, которая после завершения своей миссии мутировала и стала пожирать живую органику.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 04.12.2020 #

Какие еще незначительные мутации? Да вы посмотрите хотя бы на то, какими уродцами бывают новорожденные - сросшиеся, анацефалы, дауны, шестипальцевые, хвостатые, с волчьей пастью или заячьей губой... И это те кто сумел родиться, а не выкинуться на 3 месяце или позже. Поговорите с акушером и он вам расскажет столько о "незначительных" мутациях, что глаза на лоб вылезут.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 04.12.2020 #

Выкидыши это единичные случаи? А посмотрите на петиции - то одному новорожденному требуется операция на сердце, то другому лекарство за миллион на день... Да у нас скоро рождения здоровых детей будут единичными случаями. И вовсе не из-за ГМО.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 06.12.2020 #

Еще задолго до ГМО - 100 или 200 лет назад больше половины рожденных умирали в младенческом или детском возрасте, не давая потомства и обеспечивая эволюционный отбор.
Сейчас этого нет - умирают разве что совсем нежизнеспособные, да и тех пытаются вылечить.

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Олег Сазонов на комментарий 06.12.2020 #

100 или 200 лет назад умирали естественным образом. Сейчас тоже умирают, хоть и не так массово, зато больных стало очень много. Да и вообще, я сомневаюсь в эффективности нынешней медицины, люди всё больше переходят на травы и прочие нетрадиционные методы.
Насчёт ГМО я привёл достаточно яркие примеры из действительности, так что спорить на эту тему не имеет смысла.

no avatar
Олег Сазонов

отвечает Игорь Барышев на комментарий 06.12.2020 #

Да, и большая часть умирала детьми, не оставив плохого потомства. Сейчас плохое потомство размножается, ухудшая человеческую породу.

Насчет ГМО вы не привели ничего, кроме неправильных рассуждений. ГМО безопасны.

no avatar
хочу_хамон

комментирует материал 27.11.2020 #

Если алгоритм встроен челом, то это уже не ИИ. ИИ, по идее, должен сам алгоритм создать. Правда жить в эту пору ...

user avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает хочу_хамон на комментарий 27.11.2020 #

ИИ не может продуцировать алгоритм, он всего лишь хороший помощник и не более. :)

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 27.11.2020 #

Думаю, что может, если поставить такое задание.

no avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает Игорь Барышев на комментарий 27.11.2020 #

Нет, это ошибка, ИИ - это все таки примитивный инструмент, просто распиареный.

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 28.11.2020 #

Так же думал, пока не прикинул что к чему. Алгоритмы стали оперировать нечётким структурами на уровне вероятностей (то же распознавание отпечатков, голоса, лица и пр.), а значит ошибка допускается. Кроме того, скорость работы вычислителя и огромные объёмы хранения позволяют простые алгоритмы строить в последовательные цепочки и параллельные, усложнять их работу настолько, что, думаю, сами программеры вряд ли способны охватить их работу целиком. Иначе говоря, количество переходит в качество.

no avatar
хочу_хамон

отвечает Игорь Барышев на комментарий 28.11.2020 #

спасибо за идею поздравительного текста нелюбимой тёще на предстоящее 8 марта:
«чтоб тебе всю жизнь пользоваться программами, которые "сами программеры вряд ли способны охватить их работу целиком".»

user avatar
Гайдпаркер Игорёк M

отвечает Игорь Барышев на комментарий 28.11.2020 #

Но это же все шаблонные решения, методом сравнения: распознавания отпечатков, голоса, лиц ,... С этим справляются даже приматы перебирая похожее, правда дольше по продолжительности чем у ИИ, у него скорость обращения к базе данных намного быстрее происходит, но интеллект то не в этом заключается. Вот например: сложилась некая ситуация, где необходимо срочно принять какое то эксклюзивное решение, т.е. такого решения никогда и никто не принимал, человек с этой задачей справится мгновенно, а ИИ (в том виде, что сейчас) не справится, так как в его базе данных такого решения нет, он будет предлагать то что у него имеется или гибридные решения из того что есть и это будет миллионы комбинаций где ни одна из них не подойдет. В этом случае его база данных окажет ему же медвежью услугу и его поисковик и алгоритм сам себя загонит в патовую ситуацию.

no avatar
Игорь Барышев

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 28.11.2020 #

Переход на вероятностную или нечёткую логику привёл к возможности сравнения исходного изображения или видео с тем, что имеется в базе, а это 3D-модели, постоянно пополняемые при положительных результатах.
Сейчас и базы не настолько наполнены, чтобы генерировать какое-то необычное решение, которое может оказаться результатом сразу нескольких независимых запросов. Решения тоже сохраняются в базах с оценкой эффективности.
Человек при принятии решений выбирает наиболее приемлемое из нескольких вариантов, мысленно экстраполируя производимые действия на результат, но не факт, что оно окажется правильным, значит присутствует эффект случайности.

no avatar
хочу_хамон

отвечает Гайдпаркер Игорёк M на комментарий 28.11.2020 #

надо тогда этот буквенный фетиш "ИИ" убрать, и все будет нормально. Т.е. в оригинале текста: чуваки собрали базу данных готовых решений и втирают обывателю, что с ее помощью они могут прогнозировать до опыта полученный результат в генной инженерии. а вот теперь мона ржать.

user avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com