Thuật toán AI DeepMind của Alphabet thắng giải dự đoán gập xoắn protein

DeepMind, hãng trí tuệ nhân tạo (AI) thuộc sở hữu của Alphabet (công ty mẹ của Google), vừa tạo ra thuật toán thắng giải dự đoán các mô hình cuộn xoắn ba chiều phức tạp có thể xảy ra với protein.
Màn hình hiển thị trận cờ vây đấu trí giữa AlphaGo và kỳ thủ cờ vây Hàn Quốc Lee Sedol /// Ảnh: AFP
Màn hình hiển thị trận cờ vây đấu trí giữa AlphaGo và kỳ thủ cờ vây Hàn Quốc Lee Sedol
Hình dạng protein rất quan trọng trong việc tìm hiểu về quá trình sinh học, và là một bước quan trọng trong việc tìm kiếm các phân tử có thể hữu ích cho quá trình tạo thuốc mới.
Theo Bloomberg, đây là lần đầu tiên DeepMind tham gia mảng phần mềm trong cuộc thi cuộn gập protein do Trung tâm Dự báo Cấu trúc Protein tổ chức. Trung tâm này là cơ quan được Viện Khoa học Y học Tổng hợp Quốc gia Mỹ tài trợ, còn DeepMind là hãng AI nổi tiếng từ sau khi chế tạo công cụ AI chiến thắng các kỳ thủ cờ vây người thật hàng top thế giới. 
Phần mềm của DeepMind có tên AlphaFold. AlphaFold chiếm ưu thế trong một lĩnh vực đặc biệt mạnh của các chương trình khác, theo nhà tổ chức cuộc thi. Cuộc thi năm nay “chứng kiến sự tiến bộ chưa từng thấy trong khả năng của các phương pháp tính toán nhằm dự đoán cấu trúc 3D protein”.
Trong khi các kỹ thuật được sử dụng để đào tạo thuật toán dự đoán hình dạng protein không giống với các thuật toán từng được dùng để làm chủ môn cờ vây, chúng vẫn có vài điểm tương đồng cơ bản. DeepMind dành hai năm để phát triển AlphaFold. Tên AlphaFold gợi nhắc đến AlphaGo, phần mềm AI là “nhà vô địch” cờ vây.
“Các mô hình 3D protein mà AlphaFold tạo ra chính xác hơn nhiều so với bất kỳ mô hình nào được đưa ra trước đó, thực hiện tiến bộ đáng kể về một trong nhiều thách thức cốt lõi ngành sinh học”, DeepMind cho biết.
Hãng chia sẻ thêm rằng phần mềm gập xoắn được đào tạo để đưa ra các hình dạng protein ngay từ đầu, mà không có quyền truy cập vào các hình dạng được biết đến của protein để dùng làm mẫu. Công ty sử dụng hai mạng neuron sâu khác nhau, một loại kỹ thuật máy học dựa trên cách thức hoạt động của não người, để đưa ra dự báo về hình dạng protein.
DeepMind thường nói rằng hãng muốn áp dụng kỹ thuật AI cho các vấn đề cơ bản trong khoa học. Nhà sáng lập kiêm CEO DeepMind Demis Hassabis, từng cụ thể đề cập rằng cuộn gập protein và việc tìm ra các mục tiêu mới để phát triển thuốc là hai lĩnh vực mà doanh nghiệp tìm hiểu.
Thuật toán của DeepMind đứng đầu trong tổng số 98 chương trình phần mềm, theo The Guardian. Trong một phần của cuộc thi, phần mềm của DeepMind dự đoán chính xác cấu trúc của 25 trong số 43 protein, còn thuật toán về nhì thì chỉ dự đoán chính xác 3 trong số 43 protein.