Google e l'Intelligenza Artificiale: come affronta le frontiere dell'innovazione scientifica

Google e l'Intelligenza Artificiale: come affronta le frontiere dell'innovazione scientifica

L'intelligenza artificiale di Google sta aprendo nuove strade nella ricerca scientifica, con applicazioni rivoluzionarie in campi come biologia, medicina, climatologia e matematica. Vediamo nel dettaglio alcune delle innovazioni più significative sviluppate dai laboratori di Mountain View.

di pubblicata il , alle 09:38 nel canale Scienza e tecnologia
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L'intelligenza artificiale di Google sta aprendo nuove strade nella ricerca scientifica, con applicazioni rivoluzionarie in campi come biologia, medicina, climatologia e matematica. Vediamo nel dettaglio alcune delle innovazioni più significative sviluppate dai laboratori di Mountain View.

Scienze della vita

AlphaFold: la rivoluzione del ripiegamento proteico

Nel 2021 AlphaFold ha risolto uno dei più grandi enigmi della biologia degli ultimi 50 anni: la previsione della struttura tridimensionale delle proteine a partire dalla loro sequenza di amminoacidi. In meno di un anno, questo sistema di AI è stato in grado di predire correttamente la struttura di oltre 200 milioni di proteine, un risultato straordinario considerando che in precedenza mappare una singola proteina poteva richiedere anni di lavoro e centinaia di migliaia di dollari.

Le implicazioni di questa scoperta sono enormi per la ricerca biomedica. La conoscenza dettagliata della struttura proteica è infatti fondamentale per comprendere i meccanismi delle malattie e sviluppare nuovi farmaci. Non a caso, il database open access di AlphaFold è già stato consultato da oltre 2 milioni di ricercatori in 190 paesi, con applicazioni che spaziano dalla terapia genica ai vaccini contro la malaria.

A maggio 2024 è stata rilasciata la versione 3 di AlphaFold, ancora più ambiziosa: oltre alle proteine, il nuovo modello è in grado di prevedere la struttura di DNA, RNA e ligandi, nonché le loro interazioni, con una precisione senza precedenti. Questo sta fornendo agli scienziati una comprensione più profonda del mondo biologico, accelerando lo sviluppo di farmaci salvavita.

AlphaMissense: caccia alle mutazioni dannose

Basandosi sul successo di AlphaFold, Google ha sviluppato AlphaMissense, un sistema di AI in grado di identificare mutazioni genetiche potenzialmente dannose. Questo strumento si concentra sulle cosiddette mutazioni "missenso", che si verificano quando una singola lettera del codice genetico viene modificata.

La precisione di AlphaMissense è notevole: ha classificato l'89% di tutte le 71 milioni di possibili varianti missenso come probabilmente patogene o probabilmente benigne. Per confronto, solo lo 0,1% di queste varianti è stato finora confermato da esperti umani. Le previsioni di AlphaMissense, disponibili gratuitamente, stanno già accelerando la ricerca su diverse patologie, dall'epilessia alle malattie genetiche oculari.

Connectomics: mappare il cervello umano

Un team di scienziati di Google e Harvard ha creato una straordinaria mappa 3D di un minuscolo frammento di cervello umano. Utilizzando l'AI, sono riusciti a ricostruire elettronicamente un campione di tessuto sezionato in 5.000 fettine, creando un "atlante cerebrale" che mostra quasi ogni neurone e connessione in quella porzione di organo.

Questo progetto, chiamato Connectomics, potrebbe rivoluzionare lo studio del cervello e la comprensione di malattie neurologiche come l'Alzheimer. L'intero set di dati è stato reso pubblicamente disponibile online, aprendo nuove possibilità per i ricercatori di tutto il mondo.

 

Scienze dei materiali

GNoME: alla scoperta di nuovi cristalli

La tecnologia GNoME (Graphical Networks for Material Exploration) rappresenta un salto quantico nella scoperta di nuovi materiali. Grazie al deep learning, GNoME è in grado di generare e analizzare la stabilità di nuovi cristalli con una rapidità e precisione senza precedenti.

Questo ha portato all'identificazione di 2,2 milioni di cristalli potenzialmente stabili, un risultato che avrebbe richiesto secoli con i metodi tradizionali. Le implicazioni sono enormi per lo sviluppo di tecnologie d'avanguardia in settori come l'energia pulita, l'elettronica e l'informatica quantistica.

Scienze ambientali

Bioacustica marina e monitoraggio degli ecosistemi

Google sta applicando l'AI anche allo studio e alla conservazione degli ecosistemi marini. Il team di Bioacustica di Google AI for Social Good ha sviluppato modelli di machine learning in grado di rilevare e classificare i suoni prodotti dai mammiferi marini, fornendo preziose informazioni sui loro modelli di migrazione e comportamento.

Un'applicazione simile, chiamata SurfPerch, è stata creata per monitorare la salute delle barriere coralline attraverso l'analisi automatica di migliaia di ore di registrazioni audio subacquee. Questi strumenti stanno aiutando gli scienziati a valutare la biodiversità marina e a prendere decisioni informate sulla gestione degli ecosistemi.

Medicina e salute

Screening del cancro al seno potenziato dall'AI

Google ha sviluppato una tecnologia basata sull'AI che assiste i radiologi nell'analisi delle mammografie, permettendo di identificare il cancro al seno con una precisione paragonabile a quella degli esperti umani. Questo strumento non sostituisce il medico, ma lo supporta fornendo una "seconda opinione" automatizzata che può migliorare l'accuratezza della diagnosi.

 

ARDA: prevenzione della cecità diabetica

Per affrontare il problema della retinopatia diabetica, che colpisce milioni di persone in tutto il mondo, Google ha creato ARDA (Automated Retinal Disease Assessment). Questo sistema di AI analizza le scansioni retiniche per rilevare precocemente i segni della malattia, consentendo interventi tempestivi anche in aree con carenza di oftalmologi specializzati.

AI generativa in ambito medico

Google sta sperimentando l'uso di modelli linguistici avanzati come MedLM per semplificare il lavoro amministrativo di medici e infermieri. Ad esempio, in alcuni ospedali del Regno Unito, MedLM viene utilizzato per generare automaticamente note cliniche durante le visite, permettendo ai medici di concentrarsi maggiormente sull'interazione con i pazienti.

 

Lotta al cambiamento climatico

GraphCast: previsioni meteo di nuova generazione

GraphCast è un modello di AI all'avanguardia in grado di elaborare previsioni meteorologiche a 10 giorni con una precisione senza precedenti. Questo strumento è particolarmente utile per prevedere eventi meteorologici estremi, fornendo informazioni cruciali per la gestione delle emergenze e la salvaguardia delle vite umane.

Flood Hub: prevenzione delle inondazioni

Dal 2018 Google sta sviluppando Flood Hub, una piattaforma basata sull'AI che prevede quando e dove potrebbero verificarsi inondazioni. Attualmente, questo sistema fornisce previsioni di alluvione in 80 paesi in tutto il mondo, aiutando milioni di persone a prepararsi e proteggersi da questi eventi catastrofici.

Project Green Light: ottimizzazione del traffico urbano

Questa iniziativa utilizza l'AI e i dati di Google Maps per modellare i flussi di traffico e suggerire ottimizzazioni nella temporizzazione dei semafori. Nelle città in cui è stato implementato, Project Green Light ha portato a una riduzione del 30% delle fermate agli incroci e un calo del 10% delle emissioni, dimostrando come l'AI possa contribuire concretamente alla riduzione dell'inquinamento urbano.

 

Matematica e scienze formali

AlphaGeometry: l'AI che risolve problemi di geometria

Recentemente presentato su Nature, AlphaGeometry è un sistema di AI in grado di risolvere problemi di geometria complessi a un livello paragonabile a quello dei migliori matematici del mondo. Combinando un modello linguistico neurale con un motore di deduzione basato su regole, AlphaGeometry può affrontare sfide matematiche di alto livello, aprendo nuove prospettive per l'applicazione dell'AI in campo scientifico.

In conclusione, le innovazioni di Google nel campo dell'AI stanno spingendo i confini della ricerca scientifica in molteplici direzioni, dalla biologia molecolare alla climatologia, dalla medicina alla matematica pura. Queste tecnologie non solo stanno accelerando il progresso scientifico, ma hanno anche il potenziale per affrontare alcune delle sfide più urgenti dell'umanità, dal cambiamento climatico alle malattie. Con un approccio basato sulla collaborazione e la condivisione open source, Google sta cercando di massimizzare l'impatto positivo di queste scoperte, mettendole a disposizione della comunità scientifica globale.

1 Commenti
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coats7817 Ottobre 2024, 13:58 #1
Ecco, questi sono gli articoli che mi piace leggere e che andrebbero anche divulgati con maggior pressione.
Si vede invece un astio verso le nuove tecnologie e anche imprese come la recente missione della starship con recupero del booster al volo o anche verso le tecnologie di F1 ad esempio.. moltissime persone non riescono a rendersi conto del ritorno in tutti i campi di queste tecnologie.

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