கடந்த ஆண்டின் முக்கியச் செய்தியாக அமைந்தது கரோனா வைரஸ் மட்டும் அல்ல, ஆல்ஃபாஃபோல்டு (AlphaFold) எனும் ஏ.ஐ நுட்பத்தின் சாதனையும்தான். இது ஏ.ஐ தொடர்பான ஆய்வில் முக்கிய மைல்கல்லாக அமைந்திருப்பதோடு, எதிர்காலத்தில் மருத்துவத் துறையில் ஏற்படக்கூடிய முன்னேற்றத்துக்கும் அச்சாரம் இட்டிருக்கிறது. அந்த வகையில், கடந்த ஆண்டின் இருண்மைச் செய்திகளுக்கு மத்தியில் ஒரு நம்பிக்கை வெளிச்சமாக இதைக் கருதலாம்.
‘டீப்மைண்ட்’ சாதனைகள்
ஆல்ஃபாஃபோல்டு என்ன சாதித்துவிட்டது என்பதை அறிய, புரதப் புதிர் பற்றி தெரிந்துகொள்ள வேண்டும். ஏனெனில், புரதப் புதிரை விடுவிப்பதற்கான வழிகளில் ஒன்றைத்தான் ஆல்ஃபாபோல்டு திறந்துவைத்திருக்கிறது.
இந்த நுட்பத்தை உருவாக்கியது லண்டனைச் சேர்ந்த ‘டீப்மைண்ட்’ நிறுவனம். இந்நிறுவனம் உருவாக்கிய ஆல்ஃபாகோ(AlphaGo) எனும் ஏ.ஐ புரோகிராம், 2016-ல், ‘கோ’ எனும் விளையாட்டில் உலக சாம்பியனை வீழ்த்தி வியக்க வைத்தது. இந்நிறுவனம் உருவாக்கிய ஆல்ஃபா ஜீரோ (AlphaZero) ஏ.ஐ புரோகிராம், கோ விளையாட்டில் மட்டும் அல்லாது, செஸ் மற்றும் ஷோகி விளையாட்டுகளிலும் வியத்தகு வெற்றிகளைக் குவித்தது. ஆல்ஃபாகோவின் மேம்பட்ட வடிவமாக ஆல்ஃபாகோ ஜீரோ புரோகிராமும் அறிமுகமானது.
செஸ் விளையாடும் திறனைக் கணினிகள் பெற்றதும், அதன் தொடர்ச்சியாக உலக சாம்பியனையே வீழ்த்தும் திறனுடனான ஏ.ஐ நுட்பம் கொண்ட செஸ் புரோகிராம்கள் உருவாக்கப்பட்டதும் பழைய செய்திதான். என்றாலும், சுயமாகவே சிந்தித்து செஸ் விளையாடும் திறன் பெற்றிருந்ததுதான் ஆல்ஃபாகோ ஜீரோ புரோகிராமின் தனிச் சாதனை!
சுயமாகக் ‘காய் நகர்த்தும்’ கணினி
ஆம், இதற்கு முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட செஸ் புரோகிராம்கள், சொன்னதைச் செய்யும் கிளிப்பிள்ளைகள்தான். எப்படி எல்லாம் காய்களை நகர்த்தலாம் என அந்த புரோகிராம்களுக்கு வண்டி வண்டியாகத் தரவுகளை அள்ளித்தர வேண்டியிருந்தது. ஆனால், ஆல்ஃபாகோ செஸ் புரோகிராம் அப்படி இல்லை. அதனிடம் செஸ் விளையாட்டை இப்படி விளையாட வேண்டும் என விதிகளை மட்டும் தெரிவித்தால் போதும். அடுத்த 24 மணி நேரத்தில் அது தனக்கு எதிராக, தானே விளையாடிப் பார்த்து செஸ் விளையாட கற்றுக்கொண்டு செஸ் விளையாட்டில் கில்லாடியாகிவிடும்.
இயந்திரக் கற்றல்
கணினி சுயமாக செஸ் விளையாடக் கற்றுக்கொள்வது நம்ப முடியாத அதிசயமாகத் தோன்றலாம். ஆனால், ஏ.ஐ உலகில் இதை ‘இயந்திரக் கற்றல்’ (மெஷின் லேர்னிங்) என கர்வத்தோடு சொல்கின்றனர். இப்படித்தான் செயல்பட வேண்டும் என சொல்லித்தரப்படாமல், கொடுக்கப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து தானாகக் கற்றுக்கொண்டு செயல்படும் திறன் கொண்ட புரோகிராம்கள் இந்த வகைமையில் அடங்கும்.
ஏ.ஐ துறையில் வேகமாக வளரும் பிரிவான இயந்திரக் கற்றலின் உட்பிரிவாக ‘ஆழ் கற்றல்’ (டீப் லேர்னிங்) புரோகிராம்களும் வருகின்றன. மனித மூளையில் நியூரான்கள் செயல்படுவது போலவே, கணினி அமைப்பும் செயல்படும் வகையில் உருவாக்கப்படும் நியூரால் வலைப்பின்னல் (Neural networks) அமைப்புகள் இந்த நுட்பத்தின் முதுகெலும்பாக அமைகின்றன.
நிற்க. இயந்திரக் கற்றல் பற்றியும், ஆழ் கற்றல் பற்றியும் பின்னர் விரிவாகப் பார்க்கலாம். இப்போதைக்கு, டீப்மைண்டின் அண்மை காலச் சாதனையான ஆல்ஃபாஃபோல்டு பற்றி விரிவாகப் பார்ப்போம்.
சிக்கலான அமைப்பு
ஆல்ஃபாஃபோல்டின் பிரதான நோக்கம், புரோட்டீன் எனப்படும் புரதங்கள் உருவாகும் விதத்தை அறிந்துகொள்வதுதான். ஆய்வுலகில், புரத மடிப்பு (protein folding) என இதைக் குறிப்பிடுகின்றனர். அதாவது புரதம், தன்னைத்தானே சுருட்டி, மடித்து உருவாக்கிக்கொள்ளும் விதம் என்று அர்த்தம்!
புரதம் என்பது அடிப்படையில் அமினோ அமில ரிப்பன்களின் தொகுப்புதான். இந்தத் தொகுப்பு அமைந்திருக்கும் விதத்தின் அடிப்படையில் புரதத்தின் விதவிதமான செயல்பாடுகளும், பலன்களும் அமைகின்றன. இது பற்றி எல்லாம் விஞ்ஞானிகளுக்கு நன்றாகத் தெரியும். ஆனால், இந்தப் புரதத் தொகுப்புக்குள் இருக்கும் சூட்சுமம் மட்டும் இன்னமும் புரியாத புதிராகவே இருக்கிறது. அமினோ இழைகளின் பல்வேறு மடிப்புகளாகப் புரதம் அமைகிறது. இந்த மடிப்பு எவ்வாறு அமைந்துள்ளது என்பதன் அடிப்படையில் புரதத்தின் பணியும் அமைகிறது. ஆனால், வெவ்வேறு வகையான புரதத்தில் அமினோ இழைகள் எத்தனை மடிப்புகளாக அமைந்துள்ளன, அந்த மடிப்புகள் எங்கெல்லாம் திரும்பி வளைந்து நெளிகின்றன என்பது மனித மூளைக்கு எட்டாத விந்தையாக இருக்கிறது.
புதிய சாதனை
இந்தப் புதிருக்கு விடை காண முடிந்தால், நோய்க்கான காரணங்களை அறிவதிலும், அவற்றைக் குணமாக்குவதற்கான சிகிச்சை முறைகளைக் கண்டறிவதிலும் பெரும் பாய்ச்சல் சாத்தியமாகலாம் என மருத்துவ நிபுணர்கள் நம்புகின்றனர். ஆனால், புரத மடிப்பு, லட்சம் மடங்கு, கோடி மடங்கு சிக்கலானது என்பதால் இதை ஊகித்தறிவது பெரும் சவால்தான். இந்தப் புதிரை விடுவிக்கத்தான், ஏ.ஐ புரோகிராம் உதவியை நாடி வருகின்றனர். ஆழ்கற்றல் திறன் கொண்ட புரோகிராம்கள், புரத மடிப்பு அமையும் விதத்தை வெகு நுட்பமாகக் கணித்து விடை சொல்லும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
இந்த ஆய்வில் ஈடுபட்டுள்ள முக்கிய நிறுவனங்களில் ஒன்றான டீப்மைண்ட், தனது ஆல்ஃபாஃபோல்டு புரோகிராம், புரத அமைப்பின் தன்மையை அணு அளவுக்குத் துல்லியமாகக் கணித்துச் சொல்லும் திறன் பெற்றிருப்பதாக 2020 நவம்பர் மாதம் அறிவித்தது.
உயிரியலில் 50 ஆண்டு காலம் விடுவிக்கப்படாத புதிர், இதன் மூலம் விடுவிக்கப்பட்டுள்ளதாகக் கருதப்படுகிறது. இது மிகையான வர்ணனையாகக் கூட இருக்கலாம், ஆனால், புரதத்தின் தன்மையை அறிவதில் ஏ.ஐ நுட்பம் ஆற்றக்கூடிய பங்கு எதிர்கால மருத்துவத்தில் முக்கியம் இடம்பிடிக்க இருப்பதை மறுப்பதற்கில்லை. புரத ஆய்வில் மட்டும் அல்ல, மருத்துவ உலகில் இன்னும் பல விதங்களிலும், ஏ.ஐ நுட்பம் மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி வருகிறது.
அவற்றை, அடுத்தடுத்து அலசுவோம்!
(தொடரும்)