Apple‘ın araştırma ekibi, protein dizilimi ve yapısını aynı anda üretebilen SimpleDesign adlı yeni bir yapay zeka modelini duyurdu. Model, geçen yıl tanıtılan SimpleFold projesinin devamı niteliğinde ve protein tasarımı sürecini önemli ölçüde sadeleştirmeyi hedefliyor.
Geçtiğimiz yıl Apple, bir proteinin amino asit dizisinden 3 boyutlu yapısını tahmin eden SimpleFold modelini tanıtmıştı. Bu model, akış eşleme (flow matching) adı verilen bir teknik kullanarak DeepMind’ın ünlü AlphaFold modeline kıyasla çok daha az hesaplama gücü gerektiren bir yaklaşım sunuyordu. Akış eşleme, gürültülü ve rastgele bir başlangıçtan doğrudan sonuca giden kısa bir yol öğrenirken, difüzyon modelleri gürültüyü adım adım temizleyerek sonuca ulaşır.
SimpleDesign, bu basit ve genel amaçlı mimari yaklaşımını protein yapısı tahmininin ötesine taşıyarak proteinin hem dizisini hem de yapısını birlikte tasarlama problemine uyguluyor. Araştırmacılara göre mevcut protein tasarım modellerinin çoğu, önce protein yapılarını ayrı bir aşamada gizli temsillere (token) dönüştürüyor, ardından bu temsiller üzerinde ikinci bir üretici model eğitiliyor. SimpleDesign ise bu iki aşamalı süreci atlayarak amino asit dizileri ile 3 boyutlu koordinatlardan doğrudan, tek bir eğitim sürecinde öğreniyor.
Bunlar da İlginizi Çekebilir
Modelin eğitiminde kullanılan yöntem dikkat çekici. Araştırmacılar, büyük ölçüde AlphaFold veritabanından alınan tahmini yapıları içeren AFESM veri setinden 2 milyondan fazla protein dizi-yapı çifti kullandı. Eğitim sırasında hem amino asit dizilerinin bir kısmı rastgele maskelendi hem de karşılık gelen 3 boyutlu yapıya gürültü eklendi. Bozulma oranı değiştirilerek model, bazen protein katlanmasına (yapıyı diziden tahmin etme), bazen de ters katlanmaya (diziyi yapıdan üretme) benzer görevlerle karşı karşıya bırakıldı; her ikisi birden kısmen bozulduğunda ise model, iki problemi aynı anda çözmeyi öğrendi.
Yapılan testlerde SimpleDesign, çok daha basit bir eğitim hattı kullanmasına rağmen protein birlikte tasarımı, yapı üretimi ve dizi üretimi ölçütlerinde rakip modellerle yarışacak sonuçlar üretti. Model tarafından üretilen amino asit dizilerinin, çoğu rakip çok modlu modelin ürettiklerinden genellikle daha iyi veya en azından eşdeğer kalitede olduğu belirtildi.
Ancak araştırmacılar önemli bir kısıtlamaya da dikkat çekti: SimpleDesign’ın ürettiği proteinler henüz laboratuvar ortamında test edilmedi, dolayısıyla bu proteinlerin gerçekten katlanıp katlanmayacağı, işlev görüp görmeyeceği veya biyolojik sistemlerde güvenli davranıp davranmayacağı bilinmiyor. Yine de sonuçlar umut verici görünüyor ve Apple’ın yapay zekayı sağlık ve biyoloji alanına taşıma çabalarının ciddiyetini bir kez daha ortaya koyuyor.
Kaynak: 9to5Mac
YORUMLAR
(0)