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AI '아이작 경'으로 예쁜꼬마선충 레이저 자극 반응 행동 예측

머신러닝으로 복잡 생물 시스템 지배 법칙 자동 발견

애리조나주립대·토론토대 생물물리학자들이 2015년 개발된 '아이작 경(Sir Isaac)' 알고리즘으로 예쁜꼬마선충(C. elegans)의 레이저 자극 회피 행동을 모델링했습니다. 뉴턴 운동법칙이 역학계를 기술하듯, 이 알고리즘은 생명계 역학 법칙을 데이터에서 자동 추출합니다.

실험과 예측 성능

302개 뉴런, 제한된 행동 레퍼토리를 가진 선충 머리에 레이저 조사. 초기 수 초 운동 데이터로 학습해 이후 운동 90% 생물학적으로 설명 가능. 감각 처리·신경 활동·근육 활성화 전 과정을 간결한 수식으로 기술.

장기 목표: 과학 가설 생성 자동화

더 복잡한 시스템의 정밀·해석가능 모델 발굴 지원. 정량적 가설 생성→실험 검증 과학 절차 가속화하는 AI 구축이 최종 목표.

참조: PNAS | doi:10.1073/pnas.1816531116 | 에모리 보건과학

산업기술

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