Российские ученые представили систему искусственного интеллекта, основанную на графовых нейросетях, которая способна дифференцировать происхождение людей из популяций, имеющих тесные связи и долгое время проживавших на соседних территориях. Это изобретение поможет специалистам в области генетики глубже изучить историю эволюции населения в многонациональных государствах, пишет ТАСС.
Алексей Шмелев, исследователь из НИУ ВШЭ, отметил, что в отличие от существующих методов, которые определяют принадлежность к крупным и изолированным популяциям, данный метод позволяет анализировать близкородственные популяции, что особенно важно для такой исторически многонациональной страны, как Россия.
Разработанный подход использует графовые нейронные сети, представляющие решаемую задачу в виде графа – математической структуры, состоящей из связанных узлов и ребер. В данном случае графы отражают генетические связи между людьми, имеющими общие участки генома, показывая степень родства и время, когда у них были общие предки.
Анализ структуры таких графов позволяет с высокой точностью определить степень близости происхождения различных индивидов, что часто превосходит возможности существующих алгоритмов геномного анализа. Ученые успешно протестировали алгоритм на данных, собранных в России и других странах.
Исследователи отмечают, что результаты анализа населения Восточно-Европейской равнины, для которого собрана обширная база данных, оказались особенно интересными. Графовая нейросеть точно определила популяционную принадлежность представителей генетически близких народов. В будущем ученые надеются, что их разработка сможет определять процентное соотношение различных популяций в геноме и активно использоваться для более точного определения популяционной истории человечества.