德国加强人工智能基础模型研发
据德国亥姆霍兹联合会网站2024年10月31日报道,所谓的基础模型是新一代人工智能模型,具有广泛的知识基础,因此能够解决一系列复杂的问题。基础模型比传统的人工智能模型更强大、更灵活,因此对现代数据驱动的科学具有巨大的潜力。基础模型可以成为回答各种研究问题的强大工具。
亥姆霍兹通过基金会模型计划 (HFMI),已经资助了4个试点项目,主题涉及天气与气候、二氧化碳循环、放射学和光伏材料。此外,还成立了一个协同部门,研究更高级别的主题并投资必要的计算基础设施。这项为期三年的计划的目标是开发功能齐全的模型。亥姆霍兹现已选择另外3个项目进行资助:
(1)AqQua
水生生物在地球气候中起着至关重要的作用。浮游生物尤其会结合大气中的大量碳。每天,世界各地的研究人员使用各种设备捕获数百万张浮游生物图像。AqQua 将结合数十亿张此类图像,开发第一个基本的远洋成像模型,可用于浮游生物生物多样性、生态系统健康和碳通量的全球监测。在此过程中,将支持全球变化时期的决策,特别是在消除大气中二氧化碳的新技术方面。
参与中心:于利希研究中心、GEOMAR、HEREON、马克斯德尔布吕克中心
(2)PROFOUND
蛋白质是生命的基本分子。正是它们相互作用和运作的方式使所有生命系统变得如此复杂和迷人。设计蛋白质的能力在基础生物学以及许多应用领域和医学领域都具有巨大的潜力。PROFOUND 将克服 AlphaFold 等当前人工智能模型面临的主要障碍,彻底改变蛋白质设计:它们仅限于静态蛋白质结构。事实上,蛋白质就像纳米机器一样,不断改变形状来完成其生物学工作。 PROFOUND 旨在捕捉这些运动。 PROFOUND 将使用大规模分子动力学数据来创建可以预测这些动态行为的人工智能模型。这种方法将使我们能够设计出不仅能够执行特定任务而且能够随着时间的推移而适应的蛋白质。我们可以设想动态酶和可编程分子机器等突破,这些突破可能会带来智能疗法、可持续材料和下一代生物技术的创新。
参与中心:于利希研究中心、慕尼黑亥姆霍兹中心、柏林亥姆霍兹中心、德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心
(3)虚拟细胞(VirtualCell)
长期以来,人们一直梦想着创建细胞的数字复制品——类似于数字孪生。这不仅可以深入了解众多复杂的细胞过程,还可以预测疾病或药物等变化的影响。 VirtualCell 项目以高通量基因组测序和成像与生成人工智能相结合的最新进展为基础,旨在应对这一雄心勃勃的挑战。该项目旨在开发一个基于大规模单细胞多组学和空间数据训练的多模态基础模型,以提供细胞状态和相互作用的全面表示。该模型将通过适应生物医学合作伙伴的疾病样本来应用于一系列新颖的临床任务。通过推进细胞建模,VirtualCell 有望在疾病病理学、药物开发和患者分层方面取得突破,从而显着改善生物医学研究和医疗保健结果。