L'intelligence artificielle au service de la biologie

Par 18 septembre 2012
Tube à essai

Dans la recherche biologique pour étudier la mutation des cellules pour guérir des problèmes cérébraux, les scientifiques ont recours à un nouveau système basé sur une IA qui, pour l'instant, permet de trier rapidement une certaine catégorie de vers.

Les chercheurs ont mis au point un nouveau système automatisé qui utilise l’intelligence artificielle au service d’un traitement d’image de pointe qui examine de façon autonome et rapide un grand nombre de vers (Caenorhaditis Elegant). Ce système de recherche soutenu par l’Institut national de la santé (NIH), la Fondation nationale des Sciences (NSF) et la Fondation Alfred P.Sloan est en mesure d’identifier certaines mutations génétiques. A l’origine, les équipes de recherche ont élaboré un « trieur microfuidique de vers » permettant d'accélérer le processus d'examen un microscope grâce à la lumière qu’il dégage. Ensuite deux options étaient ensuite possible : examiner chaque vers manuellement ou utiliser un algorithme heuristique afin d’effectuer une reconnaissance automatique. « Le nouveau système automatisé a révélé des différences qui auraient été presque impossible de découvrir par les anciennes méthodes » explique Hang Lu, chercheur principal du projet et professeur agrégé à l'École de génie chimique et biomoléculaire à l'Institut de Technologie de Géorgie.

Un système qui apprend par lui-même.

Concrètement, ce système utilise une caméra pour enregistrer des images en trois dimensions de chacun des vers qui passent dans la trieuse. Ensuite, les jeux d’images sont comparés à un vers témoin. Une fois décelés, les vers qui sont subtilement différents sont mis de côté pour être étudiés de plus près. « Le programme apprend à reconnaître lui-même ce qui différencie les vers analysés du vers témoin. Il utilise ces informations pour déterminer à quoi ressemble un type de vers mutant » nous explique Matthew Crane, un étudiant qui travaille sur le projet.

Une application bien plus large pour la biologie

L’application de cette nouvelle technologie pourrait être appliquée à deux autres domaines de la biologie. Les détections de type visuel et morphométrique, c’est à dire sur la forme, la différence de taille ou de la luminosité des objets analysés. « Ce système s’étendra à l’étude de nombreux autres problèmes liés à l'apprentissage, la mémoire, la neuro-dégénérescence de neurones et les troubles du développement » conclue Hang Lu.

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