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2024-06-20 16:28:25

葡萄牙研究人员开发图像分析AI平台以促进全球研究

导读 葡萄牙古尔本基安科学研究所 (IGC) 的研究人员团队与芬兰奥博学术大学、AI4Life 联盟和其他合作者共同开发了一个名为 DL4MicEverywhere...

葡萄牙古尔本基安科学研究所 (IGC) 的研究人员团队与芬兰奥博学术大学、AI4Life 联盟和其他合作者共同开发了一个名为 DL4MicEverywhere 的创新开源平台,该平台今天发表在《 自然方法》杂志上*。该平台让生命科学家可以轻松访问先进的人工智能 (AI) 来分析显微镜图像。它使其他研究人员无论其计算专业知识如何,都可以轻松地在自己的数据上训练和使用深度学习模型。

深度学习是人工智能的一个分支,它彻底改变了大型复杂显微镜数据集的分析方式,使科学家能够自动识别、跟踪和分析细胞和亚细胞结构。然而,由于缺乏计算资源和人工智能专业知识,一些生命科学研究人员无法在自己的工作中利用这些强大的技术。DL4MicEverywhere 解决了这些挑战,它提供了一个直观的界面,让研究人员可以在任何需要图像分析的实验中使用深度学习模型,并在从简单的笔记本电脑到高性能集群的各种计算基础设施中使用深度学习模型。

“我们的平台在人工智能技术进步和生物医学研究之间架起了一座桥梁”,这项研究的第一作者、IGC 研究员 Ivan Hidalgo-Cenamor 说道。“有了它,无论研究人员在人工智能方面的专业知识如何,他们都可以接触到尖端的显微镜方法,使他们能够自动分析结果并可能发现新的生物学见解”。

DL4MicEverywhere 平台以团队之前的研究成果 ZeroCostDL4Mic 为基础,允许在各种计算环境中训练和使用模型。该平台还包括一个用户友好的界面,并扩展了用户可以应用于常见显微镜图像分析任务的可用方法集合。

“DL4MicEverywhere 旨在通过促进社区贡献和遵守科学研究软件的 FAIR 原则,使显微镜 AI 民主化 - 使资源可查找、可访问、可互操作和可重复使用”,这项研究的联合负责人、IGC 研究员 Estibaliz Gómez-de-Mariscal 博士解释说。“我们希望这个平台将使世界各地的研究人员能够在工作中利用这些强大的技术,无论他们的资源或专业知识如何。”

DL4MicEverywhere 的开发是科学协作环境的一个很好的例子。首先,它开发的目的是让世界各地的任何研究人员都能利用最先进的显微镜技术,为加速科学发现做出贡献。其次,它只有通过计算机科学、图像分析和显微镜专家的国际合作才能实现,其中 AI4Life 联盟做出了重要贡献。该项目由 IGC 的 Ricardo Henriques 和奥博学术大学的 Guillaume Jacquemet 共同领导。

Jacquemet 教授表示:“这项工作是让显微镜界更容易获得和重复使用人工智能的一个重要里程碑。通过让研究人员轻松共享他们的模型和分析流程,我们可以加速发现并提高生物医学研究的可重复性。”

“DL4MicEverywhere 有可能为生命科学带来变革,”Henriques 教授补充道。“它符合我们在 AI4Life 中的愿景,即开发可持续的人工智能解决方案,为研究人员赋能,推动医疗保健及其他领域的创新。”

DL4MicEverywhere 平台作为开源资源免费提供,体现了团队对开放科学和可重复性的承诺。研究人员认为,通过降低高级显微镜图像分析的门槛,DL4MicEverywhere 将推动从基础细胞生物学到药物发现和个性化医疗等领域的突破性发现。