Бактериальный «навигатор» точно отслеживает, где человек побывал — ученые создали новый ИИ-инструмент

Исследователи создали ИИ-инструмент, который определяет места пребывания человека по образцам бактерий из его тела.

Для понимания принципа работы новой технологии стоит вспомнить, как криминалисты используют волосы, волокна, остатки пороха или почву, чтобы связать человека с определенным местом. Похожим образом работает новый инструмент от исследователей Лундского университета в Швеции.

Микробные сообщества имеют уникальные географические особенности. Некоторые бактерии распространены глобально, другие живут только в определенных регионах или средах. Ученые сосредоточились на бактериях, которые оставляют специфические «отпечатки» и могут указать на конкретное место.

Для обучения ИИ использовали большую базу данных: 4135 образцов из MetaSUBMetaSUB (The Metagenomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes) — это международная база данных, содержащая геномы микробов, собранные из метро и городских сред., собранных в метро и различных локациях 53 городов, 237 проб почвы из 18 стран и 131 морской образец из девяти водоемов. Искусственный интеллект научили распознавать уникальные пропорции этих «отпечатков» и связывать их с географическими координатами. Созданную систему назвали Microbiome Geographic Population Structure, или сокращенно mGPS.

Точность системы зависит от количества образцов в базе данных. В хорошо представленных городах mGPS определил правильную локацию в 92% случаев. Для городов с меньшим количеством образцов (менее 100) точность составила 87%.

Для проверки точности на малых расстояниях исследователи протестировали систему в трех наиболее исследованных городах. В Гонконге mGPS различал станции метро на расстоянии 172 метра друг от друга. В Нью-Йорке технология смогла отличить киоск от поручня, расположенных на расстоянии менее метра. В Лондоне точность оказалась ниже — только половина образцов была правильно привязана к географическим кластерам. Исследователи объясняют это разницей в чистоте станций метро: образцы собирали до пандемии COVID-19, когда станции Гонконга были «безупречно чистыми», а лондонские — значительно менее ухоженными.

«Мы только начинаем понимать связь между микроорганизмами и средой», — говорит Елхаик. Следующим шагом ученые планируют создать микробиомные карты целых городов, что поможет в криминалистических расследованиях и изучении организмов, которые живут на улицах, в садах и на теле человека.

Исследование было опубликовано в журнале Genome Biology and Evolution.

Источник: New Atlas