연구원들은 살충제가 벌에 해를 끼치는지 여부를 예측하는 컴퓨터 모델을 개발합니다.
날짜:
2022년 7월 13일
원천:
오리건 주립대학교
요약:
연구원들은 살충제로부터 꿀벌을 보호하기 위해 인공 지능의 힘을 이용했습니다.
오리건 주립 대학 공과 대학의 연구원들은 인공 지능의 힘을 활용하여 살충제로부터 꿀벌을 보호합니다.
화학 공학 조교수인 Cory Simon과 컴퓨터 과학 부교수인 Xiaoli Fern은 제안된 새로운 제초제, 살균제 또는 살충제가 화합물의 분자 구조.
Journal of Chemical Physics 의 특별호 "인공 지능에 의한 화학 설계(Chemical Design by Artificial Intelligence)" 의 표지에 실린 이 발견은 많은 과일, 견과류, 채소 및 종자 작물이 꿀벌 수분에 의존하기 때문에 중요합니다.
번식에 필요한 꽃가루를 옮기는 꿀벌이 없다면 미국에서 거의 100가지 상업 작물이 사라질 것입니다. 꿀벌의 세계 경제 영향은 연간 1000억 달러를 초과하는 것으로 추산됩니다.
Simon은 "농약은 농작물 수확량을 늘리고 식량 안보를 제공하는 농업에서 널리 사용되지만 살충제는 꿀벌과 같은 표적 외 종에 해를 끼칠 수 있습니다."라고 말했습니다. "곤충, 잡초 등은 결국 내성을 발달시키므로 벌에 해를 끼치지 않는 새로운 살충제를 지속적으로 개발해야 합니다."
대학원생 Ping Yang과 Adrian Henle는 거의 400가지 다른 살충제 분자를 포함하는 살충제 노출 실험의 꿀벌 독성 데이터를 사용하여 새로운 살충제 분자가 꿀벌에게 독성이 있는지 예측하는 알고리즘을 훈련했습니다.
"이 모델은 분자 그래프에서 일련의 무작위 보행으로 살충제 분자를 나타냅니다."라고 Yang이 말했습니다.
무작위 걷기는 살충제의 복잡한 화학 구조와 같이 구불구불한 경로를 설명하는 수학적 개념으로, 경로를 따라 각 단계가 마치 동전 던지기처럼 우연히 결정됩니다.
Yang은 당신이 살충제의 화학 구조를 따라 목적 없이 산책을 하고 있다고 상상해보십시오. 당신은 임의의 방향으로 여행하지만 당신이 방문하는 경로, 원자 및 결합의 순서를 추적합니다. 그런 다음 일련의 우여곡절을 이전에 수행한 것과 비교하면서 다른 분자로 이동합니다.
"알고리즘은 두 분자가 동일한 원자 및 결합 시퀀스로 많은 보행을 공유하는 경우 유사하다고 선언합니다."라고 Yang은 말했습니다. "우리 모델은 꿀벌 독성 실험의 대리 역할을 하며 제안된 살충제 분자의 독성을 신속하게 스크리닝하는 데 사용할 수 있습니다."