人工智能如何抗击艾滋病？

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艾滋病已经造成2500多万人死亡。然而，在过去15年里，世界在应对艾滋病方面取得了巨大成就。截至2015年6月，1 580万人接受了抗逆转录病毒治疗。

随着计算机科学和人工智能的发展，许多科学家正在寻找新的方法来帮助艾滋病患者和预防艾滋病。那么，人工智能在抗击艾滋病中的应用是什么？今天我们将向你介绍几项研究。

人工智能有助于艾滋病诊断

艾滋病的早期诊断是一项非常重要的工作，它可以大大降低发病率和死亡率。诊断艾滋病毒的方法有很多，但都是从病人向医生描述症状开始的。病人来到诊所，向医生描述他的症状。然后，医生向病人或其他关系密切的人询问其他症状的信息。根据症状，医生会缩小疾病的范围，并列出这些症状的一系列可能原因。这个过程通常是复杂和主观的，这在很大程度上取决于医生的经验。为了解决这个问题，达美州立大学数学与计算机科学系的akazue maureen等人将神经网络与模糊推理系统相结合，形成了一个神经模糊系统，并生成了一个通过症状判断艾滋病病毒感染风险的模型。该系统具有自学习和自适应能力，能够处理医疗诊断中不确定和不准确的数据，克服了单一医生分析症状的局限性。

然而，通过症状诊断艾滋病毒只是一个方面，最准确的方法是病毒载量检测。病毒载量是为了检查血液中艾滋病病毒的数量。然而，病毒载量的检测需要特殊的设备，并且成本很高，因此在一些不发达国家或地区很难进行。因此，另一种方法是检测血液中cd4细胞的数量。Cd4细胞是细胞免疫系统中的战斗细胞。当艾滋病毒削弱免疫系统时，cd4细胞的数量就会减少。然而，cd4细胞的数量可能一直在变化，其他病毒感染、吸烟和精神压力也会影响其数量。因此，今年6月，一些科学家在《医学影像与健康信息学杂志》上发表了一篇论文，用神经网络方法来评价抗逆转录病毒药物作用下hiv-1病毒载量的变化，并且效果非常显著。

人工智能有助于开发艾滋病疗法

艾滋病患者通常需要鸡尾酒疗法，即同时服用多种药物，主要是2 ~ 4种逆转录酶抑制剂和蛋白酶抑制剂，这被称为“高效抗逆转录病毒疗法”。这种方法可以在很大程度上抑制病毒的复制，修复某些免疫功能。然而，每种药物的性质不同，使用的规则也不同。为了避免耐药性，如何制定最有效的药物计划？

据《科学家》杂志报道，早在十多年前，美国一家公司就开发了一款名为hiv治疗edge的软件，该软件将生物信息学与人工智能相结合，能够快速为患者提供药物组合，并在基因序列中搜索耐药突变。匹兹堡大学的约翰·梅勒说，在过去，这个过程通常需要医生半个小时，他不得不坐在一个安静的房间里，逐一检查病人的用药史、病毒耐药性特征、剂量等信息。

随着人工智能的发展，越来越多的应用正在出现。例如，南非夸祖鲁-纳塔尔大学和美国佛罗里达大学医学院的研究人员开发了一种方法，通过将人工神经网络(ann)与定量构效关系(qsar)相结合，可以预测最大推荐剂量。他们从美国食品和药物管理局数据库中获得了每种药物的分子量、水溶性、亲脂性、生物转化半衰期、氧化半衰期和生物降解概率的详细数据，并构建了一个带有训练集的多元线性回归和反向传播神经网络。因此，他们的模型显示，抗逆转录病毒药物的水溶性与最大剂量适度相关，这可能有助于更安全和更有效的艾滋病毒治疗。

就耐药性而言，几年前，英国艾滋病毒耐药性响应数据库的科学家用1154个临床数据(基因型、基线病毒载量等)训练了一个神经网络。)，预测的病毒反应与实际反应高度相关(r2 = 0.53人工智能有助于预防艾滋病

在艾滋病的数据中，有些数据令人痛心，即越来越多的年轻人，尤其是学生，感染了艾滋病病毒。这是全世界面临的问题，尤其是无家可归的年轻人。根据这项调查，美国每年有200万年轻人无家可归，其中11%是艾滋病毒阳性(是普通人口的10倍)。

如何分析和避免艾滋病毒在无家可归的年轻人中传播？许多机构选择了一些无家可归的人进行教育和培训，以帮助他们了解如何预防艾滋病毒，并希望他们将通过口头传播这一信息。然而，这些机构在选择培训对象时没有考虑社会网络的结构，导致沟通效率低下。为了解决这一问题，南加州大学社会工作学院的eric rice等人开发了一种称为psinet(基于pomdp的增强型艾滋病病毒检测网络中的社会干预)的算法，该算法基于pomdp(部分可观察的马尔可夫决策过程，部分可观察的马尔可夫决策过程)，分析无家可归者之间的朋友关系，得出他们之间的社会联系，并预测谁最有影响力，从而帮助教育机构选择最有影响力的人参加培训，并向他们宣传艾滋病预防知识。这一成就是在今年早些时候于德克萨斯州举行的人工智能发展协会会议上提出的，目前正与一个名为“我在洛杉矶的朋友之家”的组织合作。仿真测试表明，该方法的有效性比以往方法高60%。

今年艾滋病日的主题是“实现零”，副标题是“共同抗击艾滋病，共担责任，共享未来”。抗击艾滋病毒不仅是医疗机构和非政府组织的任务，也是全世界的共同责任。如今，生物科学、计算机科学、心理学和其他学科已经联合起来对抗艾滋病。在人类智慧的光芒下，我相信这场持久战即将展现胜利的曙光。