एआई मॉडल और प्लेटफ़ॉर्म
स्टेफानो पैसिफिको और डेविड हेगर, एपिस्टेमिक एआई के सह-संस्थापक – साक्षात्कार श्रृंखला
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एपिस्टेमिक एआई राज्य-ऑफ-द-आर्ट प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण (एनएलपी), मशीन लर्निंग और गहरे शिक्षण एल्गोरिदम का उपयोग करके जैव चिकित्सा ज्ञान के बढ़ते शरीर के बीच संबंधों को मैप करता है, जो कई सार्वजनिक और निजी स्रोतों से आते हैं, जिनमें पाठ दस्तावेज और डेटाबेस शामिल हैं। ज्ञान मैपिंग की प्रक्रिया के माध्यम से, उपयोगकर्ता मंच के साथ बातचीत करते हैं और जैव चिकित्सा ज्ञान के उपसेट को मैप और समझने के लिए, जो अवधारणाओं और संबंधों को प्रकट करता है जो पारंपरिक खोज के साथ अन्यथा याद किए जाते हैं।
हमने एपिस्टेमिक एआई के दोनों सह-संस्थापकों का साक्षात्कार लिया ताकि हम इन नवीनतम प्रगति पर चर्चा कर सकें।
स्टेफानो पैसिफिको 10+ वर्षों के अनुभव के साथ लागू कृत्रिम बुद्धिमत्ता और एनएलपी विकास से आते हैं। उन्होंने ब्लूमबर्ग में 7 वर्ष बिताए और एपिस्टेमिक शुरू करने से पहले एलिमेंटल कॉग्निशन में थे।
डेविड हेगर न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में डेटा विज्ञान और तंत्रिका विज्ञान के एक रजत प्रोफेसर हैं, और उन्होंने अपना करियर कंप्यूटर विज्ञान, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और जीव विज्ञान को जोड़ने में बिताया है। वह राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी के सदस्य हैं। संस्थापक के रूप में, वे बड़े पैमाने पर कृत्रिम बुद्धिमत्ता और एनएलपी प्रणालियों को विकसित करने के लिए विशेषज्ञता लाते हैं जो ज्ञान के बड़े संग्रह को समझने के लिए, साथ ही जैव चिकित्सा विज्ञान में वर्षों के शोध से जैव सूचना विज्ञान में विशेषज्ञता लाते हैं।
आपको क्या है जो आपको कृत्रिम बुद्धिमत्ता और प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण (एनएलपी) में परिचित कराया और आकर्षित किया?
स्टेफानो पैसिफिको: जब मैं रोम में कॉलेज में था, और कृत्रिम बुद्धिमत्ता बहुत ही अल्पसंख्यक थी (वास्तव में यह बहुत ही अल्पसंख्यक थी), मैंने अपने तब के सलाहकार से पूछा कि मुझे उपलब्ध विशेषज्ञता में से कौन सी लेनी चाहिए। उन्होंने कहा: “यदि आप पैसा कमाना चाहते हैं, तो सॉफ्टवेयर इंजीनियरिंग और डेटाबेस, लेकिन यदि आप अजीब लेकिन बहुत उन्नत होना चाहते हैं, तो कृत्रिम बुद्धिमत्ता चुनें।” मैं “अजीब” पर बेचा गया था। मैंने तब ज्ञान प्रतिनिधित्व और तर्क पर काम करना शुरू किया ताकि अध्ययन किया जा सके कि स्वायत्त एजेंट कैसे सॉकर खेल सकते हैं या लोगों को बचा सकते हैं। फिर दो एहसास मुझे एनएलपी से प्यार करने के लिए बनाया गया: पहला, स्वायत्त एजेंटों को एक दूसरे के साथ प्राकृतिक भाषा में संवाद करना होगा! दूसरा, औपचारिक ज्ञान आधारों को हाथ से बनाना मुश्किल है, जबकि प्राकृतिक भाषा (पाठ में) पहले से ही सबसे बड़ा ज्ञान आधार प्रदान करती है। मुझे पता है कि आज ये अवलोकन स्पष्ट लगते हैं, लेकिन वे पहले मुख्यधारा नहीं थे।
एपिस्टेमिक एआई लॉन्च करने के पीछे प्रेरणा क्या थी?
स्टेफानो पैसिफिको: मैं एक बड़ा दावा करने जा रहा हूं। आज कोई भी पर्याप्त टूलिंग नहीं है जो बड़े, बढ़ते दस्तावेजों और डेटा के संग्रह में मौजूद ज्ञान को समझने और जोड़ने के लिए है। मैंने पहले वित्त की दुनिया में इस समस्या पर काम किया था। सोचें कि समाचार, वित्तीय बयान, मूल्य डेटा, निगम की कार्रवाइयां, फाइलिंग आदि हैं। मैंने पाया कि समस्या नशे की है। और当然, यह एक कठिन समस्या है; और एक महत्वपूर्ण एक! जब मैं अपने सह-संस्थापक, डॉ डेविड हेगर से मिला, तो हमने जैव चिकित्सा उद्योग में स्टार्टअप अवसरों का मूल्यांकन करने में काफी समय बिताया। जब हमें इस क्षेत्र में उत्पन्न जानकारी की भारी मात्रा का एहसास हुआ, तो यह ऐसा लगा जैसे सब कुछ अपनी जगह पर आ गया है। जैव चिकित्सा शोधकर्ता जानकारी के अतिभार से जूझते हैं, जबकि वे तेजी से बढ़ते जैव चिकित्सा ज्ञान के विशाल आधार के साथ संघर्ष करते हैं, जिसमें दस्तावेज (जैसे कि पत्र, पेटेंट, नैदानिक परीक्षण) और डेटाबेस (जैसे कि जीन, प्रोटीन, मार्ग, दवाएं, बीमारियां, चिकित्सा शब्द) शामिल हैं। यह शोधकर्ताओं के लिए एक प्रमुख दर्द बिंदु है, और कोई उपयुक्त समाधान उपलब्ध नहीं होने के कारण, उन्हें बुनियादी खोज उपकरण (पबमेड और गूगल स्कॉलर) और मैन्युअल रूप से क्यूरेटेड डेटाबेस का उपयोग करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। ये उपकरण कीवर्ड (जैसे कि एक जीन या एक प्रकाशित पत्रिका लेख) से मेल खाने वाले दस्तावेजों को खोजने के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन किसी विषय क्षेत्र या उपक्षेत्र (जैसे कि COVID-19) के बारे में व्यापक ज्ञान प्राप्त करने के लिए नहीं हैं, या उच्च प्रवाह जीव विज्ञान प्रयोगों के परिणामों (जैसे कि जीन अनुक्रमण, प्रोटीन अभिव्यक्ति, या रासायनिक यौगिकों की स्क्रीनिंग) की व्याख्या करने के लिए नहीं हैं। हमने एपिस्टेमिक एआई को इस समस्या को एक मंच के साथ हल करने के लिए शुरू किया जो उन्हें इंटरैक्टिव रूप से अनुमति देता है:
- जानकारी इकट्ठा करने और व्यापक ज्ञान मानचित्र बनाने में समय को कम करने के लिए
- क्रॉस-विषयक जानकारी को सतह पर लाने के लिए जो अन्यथा मुश्किल से मिल सकती है (वास्तविक खोज अक्सर विषयों के बीच के श्वेत स्थान में देखने से आती है);
- ज्ञान मानचित्र में पथ और लापता लिंक खोजने के द्वारा कारणात्मक परिकल्पनाओं की पहचान करने के लिए।
इन संबंधों को मैप करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सार्वजनिक और निजी स्रोतों में से कुछ क्या हैं?
स्टेफानो पैसिफिको: इस समय, हम जितने सार्वजनिक स्रोतों तक पहुंच सकते हैं, उन सभी को हम प्राप्त कर रहे हैं, जिनमें पबमेड और क्लिनिकलट्रायल्स.गोव शामिल हैं। हम जीन, दवाओं, बीमारियों और उनके इंटरैक्शन के डेटाबेस को भी पचा रहे हैं। हम कुछ चुनिंदा ग्राहकों के लिए निजी डेटा स्रोतों को भी शामिल करते हैं, लेकिन हम अभी तक कोई विवरण प्रकट नहीं कर सकते हैं।
ज्ञान मानचित्रण के लिए किस प्रकार की मशीन लर्निंग प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है?
स्टेफानो पैसिफिको: एपिस्टेमिक एआई में गहराई से रखे गए विश्वासों में से एक यह है कि जुनूनीपन उत्पादों के निर्माण में मददगार नहीं है। कई मशीन लर्निंग तकनीकों को एकीकृत करने वाले एक आर्किटेक्चर का निर्माण करने का निर्णय शुरू से ही लिया गया था, और वे ज्ञान प्रतिनिधित्व से लेकर ट्रांसफॉर्मर मॉडल, ग्राफ एम्बेडिंग के माध्यम से होते हैं, लेकिन सरल मॉडल जैसे प्रतिगमन और रैंडम फॉरेस्ट भी शामिल हैं। प्रत्येक घटक उतना ही सरल है जितना कि उसे होना चाहिए, लेकिन इससे सरल नहीं। जबकि हम मानते हैं कि हमने पहले से ही कुछ कार्यों के लिए राज्य-ऑफ-द-आर्ट एनएलपी घटक बनाए हैं, हम सरल बेसलाइन मॉडल से नहीं हिचकिचाते हैं जब संभव हो।
क्या आप उन कंपनियों, गैर-लाभकारी संगठनों, या शैक्षणिक संस्थानों के कुछ नाम बता सकते हैं जो एपिस्टेमिक प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग कर रहे हैं?
स्टेफानो पैसिफिको: जबकि मैं ऐसा करना पसंद करूंगा, हमने अपने उपयोगकर्ताओं के साथ ऐसा करने के लिए सहमति नहीं बनाई है। मैं कह सकता हूं कि हमें बहुत ही उच्च-प्रोफ़ाइल संस्थानों से लोगों के साइन अप होने का अनुभव हुआ है – सभी तीन खंडों में (कंपनियों, गैर-लाभकारी संगठनों, और शैक्षणिक संस्थानों)। इसके अलावा, हम मंच को अकादमिक/गैर-लाभकारी उद्देश्यों के लिए नि:शुल्क रखने का इरादा रखते हैं।
एपिस्टेमिक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) और अन्य रोग-विशिष्ट बायोमार्करों की पहचान में शोधकर्ताओं की कैसे मदद करता है?
डॉ डेविड हेगर: तंत्रिका विज्ञान एक बहुत ही अंतरविषयक क्षेत्र है जिसमें आणविक और सेलुलर जीव विज्ञान और जीनोमिक्स शामिल हैं, लेकिन मनोविज्ञान, रसायन विज्ञान, और भौतिकी और इंजीनियरिंग के सिद्धांत भी शामिल हैं। यह इतना व्यापक है कि कोई भी सभी का विशेषज्ञ नहीं हो सकता। शोधकर्ता अकादमिक संस्थानों और फार्मा/जैव प्रौद्योगिकी कंपनियों में विशेषज्ञता के लिए मजबूर हैं। लेकिन हम जानते हैं कि महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि अंतरविषयक हैं, जो उप-विशेषज्ञता के ज्ञान को जोड़ती हैं। एपिस्टेमिक एआई द्वारा निर्मित एआई-संचालित सॉफ्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म हर किसी को अधिक अंतरविषयक होने में सक्षम बनाता है, अपनी व्यक्तिगत उप-विशेषज्ञता के बीच संबंधों को देखने और नए परिकल्पनाओं की पहचान करने के लिए। यह विशेष रूप से तंत्रिका विज्ञान में महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पहले से ही एक अत्यधिक अंतरविषयक क्षेत्र है। मानव मस्तिष्क की कार्य और विकार विज्ञान ने विज्ञान को कभी नहीं देखा है। हम इस तरह से जैव चिकित्सा वैज्ञानिकों के काम करने और सोचने के तरीके को बदलने के लिए एक मिशन पर हैं।
एपिस्टेमिक सीएनएस विकारों के जेनेटिक तंत्र की खोज को भी सक्षम बनाता है। आप हमें इसके माध्यम से चलने के लिए ले जा सकते हैं?
डॉ डेविड हेगर: अधिकांश तंत्रिका संबंधी बीमारियां, मनोरोग विकार, और विकासात्मक विकारों में एक सरल स्पष्टीकरण नहीं है जो जेनेटिक अंतरों के संदर्भ में है। कुछ सिंड्रोमिक विकार हैं जिनके लिए एक विशिष्ट म्यूटेशन को विकार का कारण माना जाता है। लेकिन यह आमतौर पर मामला नहीं है। ऑटिस्टिक स्पेक्ट्रम विकारों (एएसडी) के साथ जुड़े सैकड़ों जेनेटिक अंतर हैं। कुछ जीनों के लिए कुछ समझ है जो उन्हें मूल बायोलॉजी के संदर्भ में कौन से कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, एएसडी से जुड़े कुछ जीन मस्तिष्क में सिनैप्स को एक साथ पकड़ते हैं (नोट करें, हालांकि, कि वे जीन आमतौर पर शरीर के अन्य अंग प्रणालियों में अलग कार्य करते हैं)। लेकिन एएसडी वाले व्यक्तियों द्वारा प्रदर्शित जटिल व्यवहार अंतरों को समझाने के लिए जेनेटिक अंतरों के बारे में बहुत कम समझ है। चीजों को और भी जटिल बनाने के लिए, दो व्यक्ति एक ही जेनेटिक अंतर के साथ पूरी तरह से अलग परिणाम हो सकते हैं, एक को एएसडी का निदान किया जा सकता है और दूसरा नहीं। और दो व्यक्ति पूरी तरह से अलग जेनेटिक प्रोफाइल के साथ एक ही परिणाम हो सकते हैं जो बहुत समान व्यवहार घाटे के साथ हैं। इसे समझने के लिए जीनोमिक्स और आणविक जीव विज्ञान से सेलुलर तंत्रिका विज्ञान (कैसे जेनेटिक अंतर व्यक्तिगत न्यूरॉन्स को अलग तरह से कार्य करने का कारण बनते हैं) और फिर तंत्रिका नेटवर्क कार्य (कैसे वे सेलुलर कार्य में अंतर न्यूरॉन्स के बड़े नेटवर्क को अलग तरह से कार्य करने का कारण बनते हैं) और फिर मनोविज्ञान (कैसे वे तंत्रिका नेटवर्क कार्य में अंतर संज्ञान, भावना और व्यवहार में अंतर का कारण बनते हैं) के बीच एक कनेक्शन बनाने की आवश्यकता है। और यह सब विकासात्मक दृष्टिकोण से समझने की आवश्यकता है। एक जेनेटिक अंतर एक विशिष्ट तंत्रिका कार्य में कमी का कारण बन सकता है। लेकिन मस्तिष्क बस वहीं नहीं बैठता और इसे लेता है। मस्तिष्क बहुत अनुकूलनीय होते हैं। यदि कोई तंत्रिका तंत्र गायब या टूटा हुआ है, तो मस्तिष्क जितना संभव हो उतना मुआवजा देने के लिए अलग तरह से विकसित होगा। यह मुआवजा आणविक हो सकता है, जैसे कि एक टूटे हुए सिनैप्टिक रिसेप्टर के कार्य को बदलने के लिए एक अन्य सिनैप्टिक रिसेप्टर को अप्रेगुलेट करना। या मुआवजा व्यवहारिक हो सकता है। परिणाम न केवल प्रारंभिक जेनेटिक अंतर पर निर्भर करता है, बल्कि अन्य अणु, सेलुलर, सर्किट, सिस्टम और व्यवहार तंत्र पर भी निर्भर करता है जो मुआवजा देने पर भरोसा करते हैं।
कोई व्यक्ति इसे समझने के लिए पर्याप्त ज्ञान नहीं रखता। हमें सभी को मदद की आवश्यकता है। एपिस्टेमिक एआई द्वारा निर्मित एआई-संचालित सॉफ्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म हर किसी को संबंधित जैव चिकित्सा ज्ञान को इकट्ठा करने और जोड़ने की अनुमति देता है, संबंधों को देखने और नए परिकल्पनाओं की पहचान करने के लिए।
बायोफार्मा और अकादमिक संस्थान एपिस्टेमिक का उपयोग कैसे कर रहे हैं ताकि वे COVID-19 चुनौती का सामना कर सकें?
स्टेफानो पैसिफिको: हमने एक सार्वजनिक संस्करण जारी किया है जिसमें कोविड-विशिष्ट डेटासेट शामिल हैं और यह कोविड-19 पर शोध करने वाले किसी के लिए नि:शुल्क उपलब्ध है। यह https://covid.epistemic.ai पर उपलब्ध है।
एपिस्टेमिक का उपयोग किन अन्य बीमारियों या जेनेटिक समस्याओं के लिए किया गया है?
स्टेफानो पैसिफिको: हम ऑटिज्म शोधकर्ताओं के साथ सहयोग कर चुके हैं और हाल ही में सिस्टिक फाइब्रोसिस के लिए एक नए शोध प्रयास को एक साथ रखा है। लेकिन हम किसी भी अन्य शोधकर्ताओं या संस्थानों के साथ सहयोग करने के लिए तैयार हैं जिन्हें अपने शोध में मदद की आवश्यकता हो सकती है।
क्या एपिस्टेमिक के बारे में और कुछ है जो आप साझा करना चाहेंगे?
स्टेफानो पैसिफिको: हम एक ऐसी आंदोलन का निर्माण कर रहे हैं जो जैव चिकित्सा शोधकर्ताओं के काम करने और सोचने के तरीके को बदलना चाहता है। हम वास्तव में आशा करते हैं कि आपके कई पाठक हम में शामिल होना चाहेंगे!
आप दोनों को हमारे प्रश्नों के उत्तर देने के लिए समय निकालने के लिए धन्यवाद। जो पाठक अधिक जानना चाहते हैं उन्हें एपिस्टेमिक एआई पर जाना चाहिए।
