HyperAI

Résumé Des Informations Utiles ! Les Résultats De Recherche Les Plus Remarquables De L'ia Pour La Science En 2023

特色图像

Au fil du temps, la gloire des temps se renouvelle. Au cours de l'année écoulée, en 2023,L'IA pour la science  Cela a apporté beaucoup de surprises et a également planté les graines de plus d’imagination.

À partir de 2020, AlphaFold  Les projets de recherche scientifique représentés par ont propulsé l’IA pour la science au premier plan des applications de l’IA. Au cours des deux dernières années, des disciplines fondamentales allant de la biomédecine à l’astronomie et de la météorologie à la chimie des matériaux sont devenues de nouveaux champs de bataille pour l’IA. Dans ce processus, les capacités de l’IA ont également été matérialisées dans une lame tranchante, qui peut même briser les chaînes qui ont tourmenté les gens pendant un demi-siècle, accélérant considérablement les progrès de la recherche scientifique.

Avec de tels exemples de réussite, après l’entrée en 2023, le parcours de l’IA dans le domaine de la recherche scientifique est devenu plus fluide. De plus en plus d’équipes de recherche ont commencé à recourir à l’aide de l’IA, donnant ainsi lieu à des résultats de plus grande valeur.

En tant que l’une des premières communautés à s’intéresser à l’IA pour la science,« HyperAI Super Neural » continue d'enregistrer ses derniers progrès en interprétant des articles de pointeD’une part, il vise à partager les dernières réalisations et méthodes de recherche à l’échelle universelle, et d’autre part, il espère également permettre à davantage d’équipes de voir l’aide de l’IA dans la recherche scientifique et de contribuer au développement de l’IA pour la science en Chine.

La fin de l’année et le début de l’année suivante sont un bon moment pour réfléchir au passé et apprendre sur l’avenir.Nous avons classé et résumé les articles de pointe interprétés par « HyperAI Super Neural » en 2023 pour faciliter la récupération par les lecteurs dans différents domaines de recherche scientifique.

Suivez le compte public WeChat et répondez en arrière-plan « 2023 ScienceAI »Vous pouvez télécharger tous les documents dans un seul package. De plus, les ensembles de données utilisés dans certains articles peuvent être téléchargés à partir du site officiel de « HyperAI Super Neural ».

Adresse de téléchargement :

https://hyper.ai/datasets

IA+ Biomédecine

Un modèle d'apprentissage automatique prédit avec précision le taux de libération du médicament lors d'injections à action prolongée, accélérant ainsi le développement d'injections à action prolongée

Modèles d'apprentissage automatique pour accélérer la conception d'injectables polymères à action prolongée

*source:Nature Communications

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Toronto

*Interprétation:En comparant 11 algorithmes horizontalement, l'Université de Toronto a lancé un modèle d'apprentissage automatique pour accélérer le développement de nouveaux médicaments injectables à action prolongée (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-022-35343-w

Un algorithme d'apprentissage automatique prédit efficacement la résistance des plantes au paludisme avec une précision de 0,67

L'apprentissage automatique améliore la prédiction des plantes comme sources potentielles d'antipaludéens

*sourceFrontières de la science végétale

*auteur: Des chercheurs des jardins botaniques royaux de Kew, de Kew et de l'Université de St Andrews

*Interprétation:Les jardins botaniques royaux du Royaume-Uni ont utilisé l'apprentissage automatique pour prédire la résistance des plantes au paludisme, augmentant la précision de 0,46 à 0,67 (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10248027

Un système de différenciation basé sur l'imagerie dynamique en champ clair de cellules vivantes et l'apprentissage automatique pour réguler et optimiser le processus de différenciation des cellules souches pluripotentes en temps réel

Une stratégie d'apprentissage automatique basée sur l'image de cellules vivantes pour réduire la variabilité des systèmes de différenciation des cellules souches embryonnaires (PSC)

*source:Découverte cellulaire

*auteur: Groupe de Zhao Yang et groupe de Zhang Yu de l'Université de Pékin et groupe de Liu Yiyan de l'Université Jiaotong de Pékin

*Interprétation:L'Université de Pékin développe un système de différenciation de cellules souches pluripotentes basé sur l'apprentissage automatique pour préparer efficacement et de manière stable des cellules fonctionnelles (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41421-023-00543-1

Application de modèles d'apprentissage automatique pour prédire l'imprimabilité de l'encre biologique et améliorer les taux de prédiction

Prédire les résultats de l'impression à jet d'encre pharmaceutique grâce à l'apprentissage automatique

*sourceJournal international de pharmacie : X

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Saint-Jacques-de-Compostelle et de l'University College London

*Interprétation:Nouvelle avancée dans l'impression 3D de médicaments : l'Université de San Diego utilise l'apprentissage automatique pour tester des bio-encres d'impression à jet d'encre avec un taux de précision allant jusqu'à 97,22% (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590156723000257

En utilisant l'apprentissage profond pour cribler environ 7 500 molécules, un nouvel antibiotique a été identifié qui inhibe Acinetobacter baumannii

Découverte guidée par l'apprentissage profond d'un antibiotique ciblant Acinetobacter baumannii

*source:Nature Chimie Biologie

*auteurDes chercheurs de l'Université McMaster et du MIT

*Interprétation:L'IA combat les superbactéries : l'Université McMaster utilise l'apprentissage profond pour découvrir un nouvel antibiotique, l'abaucine (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41589-023-01349-8#access-options

En utilisant l’apprentissage automatique, nous avons trouvé trois Sénolytiques, et a validé ses effets anti-âge dans des lignées cellulaires humaines

Découverte de sénolytiques grâce à l'apprentissage automatique

*source:Nature Communications

*auteur:Dr James L. Kirkland, Mayo Clinic, et al.

*Interprétation:Pour prévenir le vieillissement cellulaire et éviter les maladies liées à l'âge, l'Université d'Édimbourg a publié trois « prescriptions anti-âge IA » pour les cellules (cliquez pour lire l'article original).

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-39120-1

Quantification de la quantité et de la localisation de la libération de dopamine à l'aide de l'apprentissage automatique

Identification des signatures neuronales de la signalisation de la dopamine grâce à l'apprentissage automatique

*sourceACS Neurosciences chimiques

*auteurÉquipe de recherche de l'Université de Californie à Berkeley

*Interprétation:« Quantifier » le bonheur : l'UC Berkeley utilise l'IA pour suivre la libération de dopamine et les zones cérébrales (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acschemneuro.3c00001

À l’aide de réseaux neuronaux graphiques, des ingrédients anti-âge sûrs et efficaces ont été sélectionnés parmi des centaines de milliers de composés.

Découverte de sénolytiques à petites molécules grâce à des réseaux neuronaux profonds

*source:Vieillissement de la nature

*auteur:Chercheurs du MIT

*Interprétation:Pour ralentir l'horloge du vieillissement humain, le MIT utilise le modèle Chemprop pour découvrir des composés cellulaires anti-âge à la fois efficaces et sûrs (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s43587-023-00415-z

DeepMind  Utilisation de l'apprentissage non supervisé pour développer AlphaMissense, prédisant 71 millions de mutations génétiques

Prédiction précise de l'effet des variantes faux-sens à l'échelle du protéome avec AlphaMissense

*source:Science

*auteur: DeepMind

*Interprétation:DeepMind utilise l'apprentissage non supervisé pour développer AlphaMissense, prédisant 71 millions de mutations génétiques (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7492

Sur la base du réseau de régression Transformer, combiné au CGMD, les caractéristiques d'auto-assemblage de dizaines de milliards de peptides ont été prédites

L'apprentissage profond permet la découverte de peptides auto-assemblés avec plus de 10 000 milliards de séquences

*sourceSciences avancées

*auteur:Le groupe de recherche de Li Wenbin à l'Université du lac de l'Ouest

*Interprétation:L'Université Westlake utilise Transformer pour analyser les caractéristiques d'auto-assemblage de milliards de peptides et déchiffrer les règles d'auto-assemblage (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202301544

Macformer a été développé sur la base de Transformer, et le médicament acyclique fitratinib a été macrocyclisé avec succès, offrant une nouvelle méthode de développement de médicaments.

Macrocyclisation de molécules linéaires par apprentissage profond pour faciliter la découverte de candidats médicaments macrocycliques

*sourceCommunication avec la nature

*auteur:Groupe de recherche de Li Honglin à l'Université des sciences et technologies de Chine orientale

*Interprétation:Le groupe de recherche de Li Honglin à l'Université des sciences et technologies de Chine orientale a développé Macformer pour accélérer la découverte de médicaments macrocycliques (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40219-8

Développement d'une IA d'analyse des odeurs basée sur un réseau neuronal graphique (GNN)

Une carte olfactive principale unifie diverses tâches de la perception olfactive

*source:Science

*auteur:Osmo, une branche de Google Research

*Interprétation:Google développe une IA de reconnaissance des odeurs basée sur GNN, ce qui équivaut à 70 ans de travail continu d'évaluateurs humains (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.ade4401

Développer des algorithmes pour la sélectivité des protéines GPCR-G et étudier la base structurelle de la sélectivité

Règles et mécanismes régissant la sélectivité du couplage des protéines G des récepteurs couplés aux protéines G

*sourceRapports de cellules

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Floride

*Interprétation:L'Université de Floride utilise des réseaux neuronaux pour déchiffrer la sélectivité du couplage des protéines GPCR-G (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113173

Le kit de numérisation automatique rapide FAST permet à l'IA d'identifier automatiquement la position de numérisation et d'obtenir des informations sur l'échantillon de manière efficace et précise

Démonstration d'un flux de travail piloté par l'IA pour la microscopie à balayage haute résolution autonome

*source:Nature Communications

*auteur:Chercheurs du Laboratoire national d'Argonne

*Interprétation:Le Laboratoire national d'Argonne lance FAST, un kit de numérisation automatique rapide, pour rendre possible la « lecture rapide » de la technologie de microscopie (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40339-1

IA+ Santé

Le modèle de machine à gradient boosting prédit avec précision les sous-syndromes BPSD

Modèles prédictifs basés sur l'apprentissage automatique pour l'apparition de symptômes comportementaux et psychologiques de la démence : développement et validation de modèles

*sourceRapports scientifiques

*auteurÉquipe de recherche de l'Université Yonsei, Corée du Sud

*Interprétation:Retarder efficacement la démence : l'Université Yonsei a découvert que le modèle de machine à gradient boosting peut prédire avec précision le sous-syndrome BPSD (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41598-023-35194-5

Sur la base de l'apprentissage automatique, un ensemble de biomarqueurs diagnostiques spécifiques du cancer du sein a été obtenu à l'aide de stratégies de sélection de caractéristiques.

Une stratégie de sélection de caractéristiques robuste détecte un panel de microARN comme biomarqueurs diagnostiques putatifs dans le cancer du sein

*source:CIBB 2023

*auteur:Chercheurs de l'Université de Naples Federico II, Italie

*Interprétation:Stratégie de sélection des caractéristiques : trouver de nouveaux débouchés pour la détection des biomarqueurs du cancer du sein (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.researchgate.net/publication/372083934

Comparaison d'un modèle de régression logistique et de trois modèles d'apprentissage automatique pour prédire avec succès le taux de mortalité à un an des patients chinois âgés atteints de maladie coronarienne et de diabète ou d'intolérance au glucose

Modèles basés sur l'apprentissage automatique pour prédire la mortalité à un an chez les patients chinois âgés atteints d'une maladie coronarienne associée à une intolérance au glucose ou à un diabète sucré

*sourceDiabétologie cardiovasculaire

*auteur: Des chercheurs de l'hôpital populaire de Macheng, province du Hubei, Chine

*Interprétation:En collectant des données auprès de 451 patients âgés atteints de maladies coronariennes dans 301 hôpitaux, l'hôpital populaire de Hubei Macheng a lancé un modèle d'apprentissage automatique pour prédire avec précision le taux de mortalité des patients dans un délai d'un an (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://cardiab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12933-023-01854-z

Une nouvelle technologie cerveau-ordinateur développée à l'aide de l'IA permet à un patient victime d'un AVC et aphasique depuis 18 ans de parler à nouveau

Une neuroprothèse haute performance pour le décodage de la parole et le contrôle des avatars

*source:Nature

*auteur:Équipe UC

*Interprétation:Un accident vasculaire cérébral lui a fait perdre la voix pendant 18 ans. L'IA et l'interface cerveau-ordinateur l'ont aidée à « parler avec ses pensées » (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06443-4

L'IA commerciale Lunit lit les mammographies avec autant de précision que les médecins

Performances d'un algorithme d'IA pour la détection du cancer du sein à l'aide du système de performance personnelle au dépistage mammographique

*source:Radiologie

*auteurÉquipe de recherche de l'Université de Nottingham, Royaume-Uni

*Interprétation:Avis de recherche « Pink Killer », la capacité de l'IA à lire les radiographies mammaires est comparable à celle des médecins (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.223299

L'Institut de génomique de l'Académie chinoise des sciences a créé une archive ouverte d'imagerie biomédicale

Apprentissage auto-supervisé de la reconstruction d'hologrammes à l'aide de la cohérence physique

*source:bioRxiv

*auteurInstitut de génomique, Académie chinoise des sciences

*Interprétation:OBIA : plus de 900 patients, plus de 193 images, l'Institut de génomique de l'Académie chinoise des sciences a publié la première base de données de partage d'images biologiques de mon pays (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s42256-023-00704-7

Le modèle RETFound basé sur l'image rétinienne prédit de multiples maladies systémiques

Un modèle fondamental pour la détection généralisable des maladies à partir d'images rétiniennes

*source:Nature

*auteur: Yukun Zhou, doctorant à l'University College London et au Moorfields Eye Hospital, et al.

*Interprétation:Plus de 1,6 million d'images non étiquetées, évaluation complète en 3 dimensions, Zhou Yukun et d'autres ont développé le modèle RETFound pour prédire plusieurs maladies systémiques à l'aide d'images rétiniennes (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06555-x

Détection du cancer du pancréas par intelligence artificielle basée sur l'apprentissage profond

Détection du cancer du pancréas à grande échelle par tomodensitométrie sans contraste et apprentissage profond

*sourceMédecine naturelle

*auteur:Alibaba Damo Academy coopère avec de nombreuses institutions médicales nationales et étrangères

*Interprétation:31 cas de diagnostic manqué ont été identifiés parmi 20 000 cas. L'Académie Alibaba Damo a pris l'initiative de lancer le « scanner simple + grand modèle » pour dépister le cancer du pancréas (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41591-023-02640-w

Optimisation de la conception de capteurs tactiles à nanogénérateur triboélectrique pour la reconnaissance de texte et la reconnaissance Braille

Conception de capteurs tactiles basés sur l'apprentissage automatique pour le décodage tactile dynamique

*sourceSciences avancées

*auteur: Groupe de recherche de Yang Geng et Xu Kaichen à l'Université du Zhejiang

*Interprétation:L'Université du Zhejiang utilise SVM pour optimiser les capteurs tactiles, et le taux de reconnaissance Braille atteint 96.12% (cliquez pour lire le texte original)

*papier:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303949

IA+ Chimie des matériaux

Combinaison de plusieurs architectures d'apprentissage profond pour déterminer la structure interne des matériaux à partir d'observations de surface

Complétez les blancs : Approches d'apprentissage profond transférables pour récupérer les informations manquantes sur le terrain physique

*sourceMatériaux avancés

*auteur:Chercheurs du MIT

*Interprétation:Remplissez les blancs dans l'espace matériel : le MIT utilise l'apprentissage profond pour résoudre le problème des tests non destructifs (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202301449

Combinaison de réseaux neuronaux profonds et de traitement du langage naturel pour développer des alliages résistants à la corrosion

Améliorer la conception des alliages résistants à la corrosion grâce au traitement du langage naturel et à l'apprentissage profond

*sourceProgrès scientifiques

*auteur: Des chercheurs de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le fer en Allemagne

*Interprétation:L'IA « anti-corruption » : l'Institut Max Planck allemand combine NLP et DNN pour développer des alliages résistants à la corrosion (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg7992

Sur la base de modèles d'apprentissage automatique, l'IA est formée pour extraire les paramètres structurels des matériaux poreux afin de prédire les isothermes d'adsorption d'eau.

Prédiction assistée par apprentissage automatique des isothermes d'adsorption d'eau et des performances de refroidissement

*sourceJournal de chimie des matériaux A

*auteur:Groupe de recherche de Li Song à l'Université des sciences et technologies de Huazhong

*Interprétation:Le groupe de recherche de Li Song à l'Université des sciences et technologies de Huazhong a utilisé l'apprentissage automatique pour prédire les isothermes d'adsorption d'eau des matériaux poreux (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/TA/D3TA03586G

Le réseau neuronal atomique à intégration récursive induite par le champ FIREANN décrit avec précision les changements d'intensité et de direction du champ externe

Apprentissage automatique universel pour la réponse des systèmes atomiques aux champs externes

*sourceCommunication avec la nature

*auteur:Groupe de recherche de Jiang Bin à l'Université des sciences et technologies de Chine

*Interprétation:Le groupe de recherche dirigé par Jiang Bin de l'USTC a développé FIREANN pour analyser la réponse des atomes aux champs externes (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42148-y

DeepMind lance l'outil d'apprentissage profond GNoME et découvre 2,2 millions de nouveaux cristaux

Mise à l'échelle de l'apprentissage profond pour la découverte de matériaux

*source: DeepMind

*auteur:Nature

*Interprétation:800 ans d’avance sur l’humanité ? DeepMind lance GNoME, utilisant l'apprentissage profond pour prédire 2,2 millions de nouveaux cristaux (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06735-9

Modèle d'apprentissage automatique SEN pour la prédiction de haute précision des propriétés des matériaux

Reconnaissance de la symétrie des matériaux et prédiction des propriétés réalisée par représentation de capsules cristallines

*source:Nature Communications

*auteur:Groupe de recherche de Li Huashan et Wang Biao à l'Université Sun Yat-sen

*Interprétation:Le groupe de recherche de Li Huashan et Wang Biao à l'Université Sun Yat-sen a développé le modèle d'apprentissage automatique SEN pour prédire les propriétés des matériaux avec une grande précision (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40756-2

Algorithme RetroExplainer pour la prédiction rétrosynthétique basée sur l'apprentissage profond

Prédiction de la rétrosynthèse avec un cadre d'apprentissage profond interprétable basé sur des tâches d'assemblage moléculaire

*source:Nature Communications

*auteur: Université du Shandong, groupe de recherche de l'Université des sciences et technologies électroniques de Chine

*Interprétation:L'Université du Shandong développe un algorithme d'apprentissage profond interprétable RetroExplainer, qui peut identifier la voie de rétrosynthèse des composés organiques en 4 étapes (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41698-5

Optimisation des cocatalyseurs pour les photoanodes BiVO(4) à l'aide de l'apprentissage automatique

Une stratégie complète d'apprentissage automatique pour la conception de catalyseurs photoanodes hautes performances

*sourceJournal de chimie des matériaux A

*auteur:Groupe de recherche Zhu Hongwei, Université Tsinghua

*Interprétation:L'Université Tsinghua utilise l'apprentissage automatique interprétable pour optimiser les catalyseurs photoanodes afin de faciliter la photolyse de l'eau pour produire de l'hydrogène (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/TA/D3TA04148D

IA+ Sciences végétales et animales

La génétique des populations basée sur l'apprentissage automatique révèle le mécanisme de formation de la saveur du raisin

Introgression adaptative et inadaptative dans la domestication de la vigne

*sourceActes de l'Académie nationale des sciences

*auteurDes chercheurs du Centre de génomique agricole de Shenzhen de l'Académie chinoise des sciences agricoles

*Interprétation:Il y a un secret dans la saveur du raisin. L'Académie des sciences agricoles utilise l'apprentissage automatique pour révéler le processus d'introgression des gènes (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2222041120

Utilisation de l'API Python et de l'API Computer Vision pour surveiller la floraison des cerisiers au Japon

La signature spatiotemporelle de la floraison des cerisiers à travers le Japon révélée par l'analyse des images des sites de réseaux sociaux

*source:Flore

*auteurÉquipe de recherche de l'Université Monash, Australie

*Interprétation:En parcourant plus de 20 000 images Flickr, l'Université Monash a reproduit les caractéristiques spatio-temporelles de la floraison des cerisiers en fleurs au Japon au cours des 10 dernières années (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0367253023001019

Revue : Utiliser l'IA pour démarrer la recherche bioinformatique plus efficacement

Outre les avancées bioinformatiques bien connues telles qu'AlphaFold, l'IA dispose d'une multitude de cas d'application dans des domaines biologiques tels que la recherche d'homologie, l'alignement multiple et la construction de phylogénie, l'analyse de séquences génomiques et la découverte de gènes. En tant que chercheur en biologie, être capable d’intégrer habilement des outils d’apprentissage automatique dans l’analyse des données accélérera sûrement la découverte scientifique et améliorera l’efficacité de la recherche scientifique.

*Lectures recommandées:Bioinformatique | Démarrez vos recherches plus efficacement grâce à l'IA (cliquez pour lire l'article original)

Une méthode d'apprentissage profond basée sur un réseau jumeau capture automatiquement le processus de développement embryonnaire

Découvrir le temps et le rythme du développement grâce à l'apprentissage profond

*sourceMéthodes de la nature

*auteur: Le biologiste des systèmes Patrick Müller et des chercheurs de l'Université de Constance

*Interprétation:L'IA combinée aux embryons ? Le biologiste des systèmes Patrick Müller utilise des réseaux jumeaux pour étudier les embryons de poisson zèbre (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41592-023-02083-8

À l'aide de plus de 50 000 photos, nous avons formé ArcFace, un algorithme de reconnaissance faciale Modèle de reconnaissance d'images multi-espèces de tête de classification

Une approche d'apprentissage profond pour la photo-identification démontre des performances élevées sur deux douzaines d'espèces de cétacés

*sourceMéthodes en écologie et évolution

*auteur: Des chercheurs de l'Université d'Hawaï

*Interprétation:« Whale Face Recognition » est désormais en ligne. L'Université d'Hawaï utilise 50 000 images pour former le modèle de reconnaissance, avec une précision moyenne de 0,869 (cliquez pour lire le texte original)

*papier:

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/2041-210X.14167

À l’aide de données provenant de 628 labradors retrievers, trois modèles ont été comparés pour identifier les caractéristiques comportementales qui affectent les performances des chiens de détection d’odeurs.

Prédiction et classification par apprentissage automatique de la sélection comportementale dans un programme de détection olfactive canine

*sourceRapports scientifiques

*auteur: Des chercheurs de l'Abigail Wexner Research Institute du Nationwide Children's Hospital et de l'université Rocky Vista

*Interprétation:Recherche d'emploi pour chiens : entretien avec IA, assistance humaine, un institut de recherche américain utilise les données de 628 labradors pour améliorer l'efficacité de la sélection des chiens de détection olfactive (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41598-023-39112-7

Le système d'alerte par caméra IA distingue avec précision les tigres des autres espèces

Prédiction précise de l'effet des variantes faux-sens à l'échelle du protéome avec AlphaMissense

*sourceBiosciences

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Clemson

*Interprétation:Pour résoudre le problème de la coexistence homme-tigre, la première caméra IA capable d'identifier et de transmettre des photos de tigres est ici (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7492

BirdFlow utilise la modélisation informatique et les ensembles de données eBird pour prédire avec précision les trajectoires de vol des oiseaux migrateurs

BirdFlow : apprentissage des mouvements saisonniers des oiseaux à partir des données eBird

*sourceMéthodes en écologie et évolution

*auteur: Des chercheurs de l'Université du Massachusetts et de l'Université Cornell

*Interprétation:En utilisant la modélisation informatique et les ensembles de données eBird, l'Université du Massachusetts a réussi à prédire la migration des oiseaux (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/2041-210X.14052

IA+ Agriculture, Sylviculture et Élevage

Utilisation de la vision par ordinateur et de l'apprentissage profond pour développer un système de détection de boiterie chez les vaches laitières avec une précision de 94%-100%

Estimation de la pose par apprentissage profond pour la détection de boiteries chez plusieurs bovins

*source:Nature

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Newcastle et de Fera Scientific Ltd

*Interprétation:L'Université de Newcastle développe un système automatisé de détection de boiterie des vaches laitières en temps réel utilisant la vision par ordinateur et l'apprentissage profond

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41598-023-31297-1

Analyse d'images par drone et IA pour détecter les ravageurs forestiers

Test de détection précoce des nids de la processionnaire du pin Thaumetopoea pityocampa à l'aide de méthodes basées sur des drones

*source: NéoBiota

*auteur:Équipe de recherche de l'Université de Lisbonne

*Interprétation:Analyse d'images par drone et IA : l'Université de Lisbonne détecte efficacement les ravageurs forestiers (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://neobiota.pensoft.net/article/95692/

En combinant des observations en laboratoire avec l'apprentissage automatique, ils montrent que les ondes ultrasonores émises par les plants de tomates et de tabac sous stress peuvent se propager dans l'air.

Les sons émis par les plantes stressées sont aériens et informatifs

*source:Cellule

*auteurDes chercheurs de l'Université de Tel Aviv, Israël

*Interprétation:Les tomates « hurleront » également sous pression. L'Université de Tel Aviv a découvert que le règne végétal n'est pas silencieux (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.03.009

En utilisant l'algorithme YOLOv5, un modèle a été conçu pour surveiller la posture des truies et la naissance des porcelets

Alerte précoce et surveillance de la mise bas des truies pour les implantations de panneaux intégrés

*sourceCapteurs

*auteur:Équipe de recherche de l'Université agricole de Nanjing

*Interprétation:Les truies savent quand mettre bas. Cette fois, NNU utilise l'IA de pointe Jetson de NVIDIA (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.mdpi.com/1424-8220/23/2/727

Utilisation de réseaux neuronaux convolutifs pour compter rapidement et précisément les rendements du riz

L'apprentissage profond permet une estimation instantanée et polyvalente du rendement du riz à l'aide d'images RVB au sol

*sourcePhénomique végétale

*auteurDes chercheurs de l'Université de Kyoto

*Interprétation:L'Université de Kyoto utilise CNN pour prédire la production alimentaire. Une bonne récolte ne dépend pas de la météo, mais de l’IA. (Cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://spj.science.org/doi/10.34133/plantphenomics.0073

Un processus systématique de collecte de données phénotypiques végétales à l'aide de drones pour prédire les dates de récolte optimales

La prévision des données de récolte par drone peut réduire les pertes alimentaires à la ferme et améliorer les revenus des agriculteurs.

*sourcePhénomique végétale

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Tokyo et de l'Université de Chiba

*Interprétation:Jusqu'à 20% de perte peuvent être récupérés ! L'Université de Tokyo utilise l'IA et les drones pour prédire la meilleure date de récolte des cultures (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://spj.science.org/doi/10.34133/plantphenomics.0086#body-ref-B4

Recherche météorologique IA+

Le modèle d'apprentissage automatique basé sur la forêt aléatoire CSU-MLP prévoit avec précision les conditions météorologiques extrêmes à moyen terme (4 à 8 jours).

Un nouveau paradigme pour les prévisions météorologiques extrêmes à moyen terme : les prévisions aléatoires probabilistes basées sur les forêts

*sourceMétéo et prévisions météorologiques

*auteur: Des chercheurs de l'Université d'État du Colorado et de la National Oceanic and Atmospheric Administration

*Interprétation:L'Université d'État du Colorado publie le modèle CSU-MLP, utilisant l'algorithme de forêt aléatoire pour prédire les conditions météorologiques extrêmes à moyen terme (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://arxiv.org/abs/2208.02383

Utilisation de simulations d'analyse des tempêtes mondiales et d'apprentissage automatique pour créer un nouvel algorithme permettant de prédire avec précision les précipitations extrêmes

L'apprentissage implicite de l'organisation convective explique la stochasticité des précipitations

*source: PNAS

*auteur:Leap Lab, Université de Columbia

*Interprétation:L'Université Columbia lance une version améliorée du réseau neuronal Org-NN pour prédire avec précision les précipitations extrêmes (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2216158120

Aperçu : Collecte de données sur les épicentres de grêle pour prédire les conditions météorologiques extrêmes à l'aide de grands modèles

Dès 2021, Alibaba Cloud a révélé que la DAMO Academy et le Centre météorologique national avaient développé conjointement des algorithmes d'IA pour les prévisions météorologiques et avaient prédit avec succès plusieurs événements météorologiques convectifs graves. En septembre de la même année, Deepmind a publié un article dans Nature, utilisant des modèles génératifs profonds pour réaliser des prévisions de précipitations en temps réel.

Début 2023, Deepmind a officiellement lancé GraphCast, qui peut prédire la météo mondiale pour les 10 prochains jours avec une résolution de 0,25° en une minute. En avril, l'Université des sciences et technologies de l'information de Nanjing et le Laboratoire d'intelligence artificielle de Shanghai ont développé conjointement le modèle de prévision météorologique « Fengwu », qui a encore réduit l'erreur par rapport à GraphCast.

Par la suite, Huawei a lancé le modèle météo « Pangu ». Étant donné que le réseau neuronal tridimensionnel a été introduit dans le modèle, la précision de prédiction de Pangu a dépassé pour la première fois le système de prédiction NWP le plus précis. Récemment, l'Université Tsinghua et l'Université Fudan ont successivement publié les modèles « NowCastNet » et « Fuxi ».

*Lectures recommandées:Le Hailstorm Center collecte des données, de grands modèles soutiennent les prévisions météorologiques extrêmes, les « Storm Chasers » sont sur scène (cliquez pour lire l'article original)

Présentation : Modèles de prévisions météorologiques basés sur l'apprentissage automatique et les données

La prévision numérique du temps est la méthode la plus courante de prévision météorologique. Il résout l'état du système terrestre grille par grille grâce à l'intégration numérique, qui est un processus de raisonnement déductif. Depuis 2022, les modèles d’apprentissage automatique dans le domaine des prévisions météorologiques ont réalisé une série de percées, dont certaines peuvent rivaliser avec les prévisions de haute précision du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme.

*Lectures recommandées:Apprentissage automatique vs. Prévisions météorologiques numériques : comment l'IA modifie le modèle de prévision météorologique existant (Cliquez pour lire l'article original)

IA + Astronomie

Utilisation de données simulées pour former des algorithmes de vision par ordinateur afin d'affiner les images astronomiques

Déconvolution d'images de galaxies pour lentille gravitationnelle faible avec ADMM plug-and-play déroulé

*source: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

*auteurÉquipe de recherche de l'Université Tsinghua et de l'Université Northwestern

*Interprétation:Un étudiant de l'Université Tsinghua post-2000 utilise l'IA pour vaincre « l'attaque magique » de l'atmosphère et restaurer le vrai visage de l'univers (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41421-023-00543-1

L'algorithme PRIMO apprend les lois de la propagation de la lumière autour d'un trou noir et reconstruit une image plus claire du trou noir

L'image du trou noir M87 reconstruite avec PRIMO

*source:Lettres du Journal d'Astrophysique

*auteurÉquipe de recherche de l'Institut d'études avancées de Princeton

*Interprétation:En utilisant PRIMO pour reconstruire l'image du trou noir M87, le Princeton Institute for Advanced Study a réussi à transformer le « donut » en un « anneau d'or » (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acc32d/pdf

En utilisant l'algorithme d'apprentissage automatique non supervisé Astronomaly, nous avons trouvé des anomalies qui étaient auparavant négligées

Astronomiquement à grande échelle : recherche d'anomalies parmi 4 millions de galaxies

*source: arXiv

*auteur:Chercheurs de l'Université du Cap-Occidental

*Interprétation:Astronomie : Utiliser CNN et l'apprentissage actif pour identifier les anomalies dans 4 millions d'images de galaxies (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://arxiv.org/abs/2309.08660

IA+ Énergie et Environnement

Utiliser l'apprentissage automatique pour découvrir des modèles de combinaison de minéraux afin de prédire l'emplacement des minéraux

Prédire de nouvelles occurrences minérales et des environnements planétaires analogues via l'analyse d'association minérale

*source:PNAS Nexus

*auteur: Des chercheurs de la Carnegie Institution for Science à Washington et de l'Université de l'Arizona

*Interprétation:L'IA est impliquée dans l'industrie sérieuse du « minage ». Le Carnegie Institute for Science a adopté une approche différente et a utilisé l'analyse de corrélation pour trouver de nouveaux gisements minéraux (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/5/pgad110/7163824?login=true

Utilisation de modèles physiques et d'apprentissage automatique pour prédire les pertes dues à la pollution causées par l'accumulation de saletés et d'autres matériaux à la surface des panneaux photovoltaïques dans les climats arides

Caractérisation des pertes par encrassement des systèmes photovoltaïques en climat sec : une étude de cas à Chypre

*source:Énergie solaire

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Chypre

*Interprétation:L'industrie photovoltaïque dit adieu à la « dépendance à la météo pour se nourrir », l'Université de Chypre a passé 2 ans à découvrir que l'apprentissage automatique peut prédire les pertes dues à la pollution dans le futur (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X23001883

Utilisation de méthodes d'apprentissage automatique pour prédire l'émission de gaz aminés nocifs dans le processus de capture du carbone

Apprentissage automatique pour les procédés industriels : prévision des émissions d'amines d'une usine de captage du carbone

*source:ScienceAdvances

*auteur:Une équipe de recherche de l'EPFL et de l'Université Heriot-Watt

*Interprétation:Huit ans de combat pour un doctorant des années 90 : l'apprentissage automatique au service de la recherche chimique (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adc9576

IA + Catastrophes naturelles

Réseau neuronal superposable pour analyser les facteurs d'influence des catastrophes naturelles

Modélisation de la susceptibilité aux glissements de terrain par réseau neuronal interprétable

*source:Communications Terre et Environnement

*auteur: Des chercheurs de l'Université de Californie à Los Angeles

*Interprétation:La boîte noire devient transparente : UCLA développe un réseau neuronal interprétable SNN pour prédire les glissements de terrain (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s43247-023-00806-5

À l’aide d’une IA explicable, nous avons analysé différents facteurs géographiques dans le Gippsland, en Australie, et obtenu une carte de distribution de probabilité d’incendie de forêt locale.

L'intelligence artificielle explicable (XAI) pour interpréter les facteurs contributifs alimente le modèle de prédiction de la susceptibilité aux incendies de forêt

*source: ScienceDirect

*auteurDes chercheurs de l'Université nationale australienne et de l'Université de technologie de Sydney

*Interprétation:Hawaï et de nombreux autres endroits dans le monde sont pris dans le « feu de l’apocalypse ». La surveillance par IA peut-elle surpasser les incendies de forêt à des moments critiques ? (Cliquez pour lire le texte original)

*papier:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723016224

autre

Problèmes directs et inverses de l'IA en méta-optique, analyse de données basée sur des systèmes de métasurfaces

L'intelligence artificielle en méta-optique

*sourcePublications ACS

*auteur:Chercheurs de l'Université de la ville de Hong Kong

*Interprétation:L'IA s'ajoute au jeu, et la super-optique entre dans une ère en plein essor (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00012

Ithaca aide les épigraphes dans la restauration des textes, l'attribution chronologique et géographique

Restauration et attribution de textes anciens à l'aide de réseaux neuronaux profonds

*source:Nature

*auteur: Des chercheurs de DeepMind et de l'Université de Venise Foscari

*Interprétation:Nouvelle interprétation du code du millénaire, DeepMind développe Ithaca pour déchiffrer les inscriptions grecques (cliquez pour lire l'article original)

*papier:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04448-z

Trente chercheurs ont publié conjointement une revue Nature, passant en revue 10 ans et déconstruisant la façon dont l'IA a remodelé le paradigme de la recherche scientifique

Hanchen Wang, chercheur postdoctoral de l'École d'informatique et de génomique de l'Université de Stanford, Tianfan Fu du Département d'informatique et d'ingénierie du Georgia Institute of Technology et Yuanqi Du du Département d'informatique de l'Université Cornell, ainsi que 30 autres personnes, ont passé en revue le rôle de l'IA dans la recherche scientifique fondamentale au cours de la dernière décennie et ont souligné les défis et les lacunes qui existent encore.

*Lectures recommandées:Trente chercheurs ont publié conjointement une revue Nature, passant en revue 10 ans et déconstruisant la façon dont l'IA a remodelé le paradigme de la recherche scientifique (cliquez pour lire l'article original)

Politique : Le ministère des Sciences et de la Technologie, en collaboration avec la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, a lancé le projet de déploiement spécial « IA pour la science »

Le 27 mars, l'agence de presse Xinhua a rapporté qu'afin de mettre en œuvre le « Plan national de développement de l'intelligence artificielle de nouvelle génération », le ministère des Sciences et de la Technologie, en collaboration avec la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, a récemment lancé le travail de déploiement spécial « Recherche scientifique axée sur l'intelligence artificielle » (IA pour la science).

Cette fois, la mise en place par mon pays du système de recherche et de développement de technologies de pointe en matière d'IA pour la science intégrera étroitement les questions clés dans les disciplines fondamentales telles que les mathématiques, la physique, la chimie et l'astronomie, et se concentrera sur les besoins de recherche scientifique dans des domaines clés tels que le développement de médicaments, la recherche génétique, la sélection biologique et le développement de nouveaux matériaux. À cet égard, Xu Bo, directeur de l'Institut d'automatisation de l'Académie chinoise des sciences, a expliqué que la création de nouveaux médicaments, la recherche génétique, la sélection biologique, la recherche et le développement de nouveaux matériaux et d'autres domaines sont des directions importantes où la combinaison de l'intelligence artificielle et de la recherche scientifique est nécessaire de toute urgence, a fait des progrès remarquables et est représentative.

Ce qui précède est le document de pointe que « HyperAI Super Neural » interprétera pour vous en 2023.Suivez le compte officiel WeChat et répondez « 2023 ScienceAI » en arrière-plan pour télécharger tous les articles d'un package.

En 2024, nous continuerons à nous concentrer sur les derniers résultats de la recherche scientifique et les applications connexes de l'IA pour la science, alors restez à l'écoute~