رمزگشای پیام هوش مصنوعی بر اساس الگوهای رشد باکتری



از یک جعبه کراکر جک گرفته تا کد داوینچی، همه از رمزگشایی پیام های مخفی لذت می برند. اما مهندسان زیست‌پزشکی در دانشگاه دوک حلقه رمزگشا را در جایی قرار داده‌اند که قبلاً نبوده است – الگوهایی که توسط کلونی‌های باکتری ایجاد می‌شود.

بسته به شرایط اولیه مورد استفاده، مانند سطوح مواد مغذی و محدودیت فضا، باکتری ها به روش های خاصی رشد می کنند. محققان یک کلنی باکتریایی مجازی ایجاد کردند و سپس شرایط رشد و تعداد و اندازه نقاط باکتریایی شبیه‌سازی شده را کنترل کردند تا یک الفبای کامل بر اساس نحوه نگاه کلنی‌ها پس از پر کردن یک ظرف پتری مجازی ایجاد کنند. آنها این طرح رمزگذاری را emorfi می نامند.

رمزگذاری یک به یک نیست، زیرا الگوی شبیه سازی شده نهایی مربوط به هر حرف دقیقاً هر بار یکسان نیست. با این حال، محققان دریافتند که یک برنامه یادگیری ماشینی می تواند یاد بگیرد که بین آنها تمایز قائل شود تا حرف مورد نظر را تشخیص دهد.

لینگچونگ یو، استاد مهندسی زیست پزشکی در دوک، توضیح داد: “یک دوست ممکن است در طول زمان تصاویر زیادی از من ببیند، اما هیچ یک از آنها دقیقاً مشابه نیستند.” “اما اگر همه تصاویر به طور مداوم ظاهر من را تقویت می کنند، دوست می تواند من را بشناسد حتی اگر عکسی از من نشان داده شود که قبلاً هرگز ندیده است.”

برای رمزگذاری پیام های واقعی، رمزگذار در نهایت یک فیلم از یک سری الگوها ایجاد می کند که هر کدام با یک حرف متفاوت مرتبط هستند. در حالی که آنها ممکن است شبیه به چشم آموزش ندیده به نظر برسند، الگوریتم کامپیوتر می تواند بین آنها تمایز قائل شود. تا زمانی که گیرنده مجموعه شرایط اولیه را که منجر به ایجاد آنها شده است، می داند، یک interloper نباید قادر به شکستن کد بدون هوش مصنوعی قدرتمند خود باشد.

رمز را خودتان امتحان کنید. شما می توانید هر چیزی را تایپ کنید، از نام خود گرفته تا آدرس گتیزبورگ، یا حتی کلاسیک کریسمس، “حتما اووالتین خود را بنوشید”.

منبع:

مرجع مجله:

10.1016/j.patter.2022.100590



منبع