STRATEGIC DIRECTIONS FOR THE APPLICATION OF ARTIFICIALINTELLIGENCE IN MICROBIOLOGICAL MONITORING OF WATERBODIES: EXPLANABLE MODELS AND MULTI-MODE INTEGRATION

2025

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.51885/3134-8025_jics_2026_1_3
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

В статье проведён критический анализ современных подходов к применению искусственного интеллекта в микробиологическом мониторинге водных объектов. Показано, что высокая точность моделей глубокого обучения, обученных на общепринятых наборах данных (например, DIBaS), часто является следствием методологически некорректного разделения данных и приводит к переоценке реальных возможностей моделей. При использовании более строгих стратегий валидации, имитирующих реальные условия работы (strain-wise splitting), точность классификации значительно снижается, что свидетельствует о наличии кризиса обобщения.Обоснована необходимость перехода от традиционных сверточных нейронных сетей к объяснимым архитектурам и мультимодальным моделям, интегрирующим изображения с геномными данными (k-меры). Такой подход позволяет повысить интерпретируемость, устранить фенотипическую неоднозначность и улучшить способность моделей корректно классифицировать новые бактериальные штаммы. Предложены два стратегических направления: внедрение самообъяснимого ИИ для верификации морфологических признаков и разработка мультимодальных систем для прогнозирования функциональных характеристик микроорганизмов. Полученные результаты формируют основу для создания надёжных инструментов экомониторинга новогопоколения.