RSS
Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát
A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott kutatás eredményei megkönnyíthetik az időskori demencia előrejelzését. Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központ kutatóinak cikkét az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
 |
Hány éves az agya valójában? – a kérdés mintha egyenesen a Facebookról érkezett volna. A látszat azonban ezúttal csal: komoly kutatók foglalkoznak a témával – köztük a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai –, a válaszok pedig sokak időskorát tehetik élhetőbbé.
Agyunk az életünk során folyamatosan változik, fiatalkorunkban az agy hálózatainak szerkezete és működése egyre összehangoltabbá és kifinomultabbá válik, ahogy pedig öregedni kezdünk, ellenkező irányú folyamatok játszódnak le benne. A változások nemcsak az agy fizikai szerkezetében tapasztalhatók, hanem az egyes agyterületek működése közti összehangoltság mértékében is, amely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető.
Kapcsolatok kora
E kapcsolatokat funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással (fMRI) nagyszerűen lehet vizsgálni, és az eredmények megmutathatják, hogy a vizsgált agy kapcsolati mintázatának jellemzői mennyire felelnek meg a vizsgált személy valós életkorának. Ha az eltérés jelentős, az a kutatások szerint jól előre jelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát.
Márpedig igen fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni „tűzoltás”.
Az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Kézenfekvő megoldásnak tűnt hát, hogy mesterséges intelligenciát vessenek be az elemzésére. A mélytanulásos (deep learning) rendszereket pedig éppen úgy be lehet tanítani az agyi kapcsolati hálózatok és az életkor közti összefüggésekre, mint például a kutyás és a macskás képek elkülönítésére. Vagyis egy mélytanulásos rendszer megfelelő számú egészséges agyról készült felvétel feldolgozása után „érezni” kezdi az agy korát, éppúgy, ahogy a másik példában a képen szereplő állat „kutyaságát” vagy „macskaságát”.
Tudásátadással a hatékonyabb tanulásért
Van azonban egy nagy eltérés a két helyzet között: míg a képfelismerés esetében a betanításhoz fotók millióit használhatják, a meglehetősen költségesen elkészíthető fMRI-felvételekből nagyságrendekkel kevesebb áll rendelkezésre. És ha ez még nem lenne elég, a különféle berendezéseken más és más beállításokkal készült fMRI-felvételek kapcsolati hálózatai annyira különböznek egymástól, hogy nem igazán lehet őket „összeönteni” és ezt az egységes adatbázist használni a mesterséges intelligencia betanítására.
Vidnyánszky Zoltán és a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával működő kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét felhasználva ügyes megoldást talált e probléma kiküszöbölésére. Az ilyen elven működő tanuló rendszerek ugyanis több egymásra épülő absztrakciós szinten dolgozzák fel a bemenet információit. Míg a legelső szinteken még sokat számítanak a bemenő adatok konkrét részletei, a felsőbb szinteken egyre elvontabb összefüggések jelennek meg a tanulás során. Így, például egy kutyákat és macskákat fotó alapján elkülönítő, betanított mélytanulásos rendszer alacsonyabb szintjei hatalmas eltérésekkel reagálnak egy csivava és egy bernáthegyi képére, de magasabb szinteken már egyértelműen a „kutyaság” dominál.
Vidnyánszkyék ötlete az volt, hogy az fMRI-felvételek egyszerű összeöntése helyett inkább a különféle mintákon betanított mesterséges intelligenciák magasabb absztrakciós szintjeinek adatait vegyék át. Abban reménykedtek, hogy így valamilyen mértékben képesek lesznek átvenni a mélytanulásos rendszerek „tudását”. Mintha – a fotók összeöntése helyett – a kizárólag fajtatiszta házikedvenceken megtanult „kutyaság” és „macskaság” fogalmait megalapozó belső, absztrakt adatokat átadhatnák egy másik tanuló rendszernek. Ez a másik rendszer pedig a keverék kutyákat ábrázoló képek vizsgálatát már az így átvett alaptudással kezdhetné.
Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központban működő kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket nemrég az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
„Az eljárásunk segítségével 5 évvel sikerült javítani a funkcionális konnektivitáson alapuló agyéletkorbecslés átlagos pontosságát. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy felhasználtuk a korábban, más adatbázison elsajátított tudást a becsléshez használt mesterséges neurális hálózat tanítása során. Ezt a korábban tanult kapcsolati súlyok átvételével és finomhangolásával végeztük a hálózat megfelelő rétegeiben. Kutatási eredményeink megoldást szolgáltattak a különböző MRI-berendezéssel, mérési paraméterekkel és eltérő szempontok szerint beválogatott embercsoportokon gyűjtött adatbázisok közötti tudástranszferre” – mondta el Vidnyánszky Zoltán.
A módszer fontos előrelépést jelent a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében. Emellett segítséget nyújthat olyan, idegrendszeri képalkotáson alapuló speciális diagnosztikai feladatok megoldásában, ahol kevés adat áll rendelkezésre a mesterséges intelligenciák tanításához. A kutatócsoport jövőbeli kutatásainak célja, hogy módszertani fejlesztéseik eredményeire építve kidolgozzanak egy multimodális, strukturális és funkcionális MRI-képalkotáson alapuló mesterséges intelligenciával támogatott eljárást a kóros agyi öregedés korai kiszűrésére és típusainak osztályozására.
A Vidnyánszky Zoltán által vezetett kutatócsoport munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál. Az eredeti tanulmány itt érhető el.
Érdemes elolvasni az mta.hu egy korábbi cikkét is, mely részletesen bemutatja Vidnyánszkyék munkáját és az fMRI-mérésekben rejlő lehetőségeket.
A teljes cikk elérhető az mta.hu oldalon is, az alábbi címen:
hírek innen, onnan
Jelzés érkezett a Balatonnal kapcsolatban
A kutatóintézet szerint tudatosabban kellene bánni mind a szennyvízzel, mind a vegyszerekkel, mert bár jelenleg kifogástalan a tó...
Új kutatás: Mennyire hatékony a kolonoszkópia a vastagbélrák megelőzésében?
Egy 13 évig tartó, több mint 84 ezer európai részvételével végzett kutatás szerint a kolonoszkópia csak korlátozott mértékben...
Stohl Luca reagált a TV2-s pletykákra
Felröppent a hír, hogy Stohl Luca lesz az átalakuló TV2 új arca. Reagált ő is és a csatornák is.
Ilyen a magyar céges valóság: elvették a kávét a konyhából, hogy kijöjjön a főnök lízingje, lebukott a luxusautóval
Amikor kérdőre vonták a főnök, az olyan válasz adott, hogy köpni-nyelni nem tudtak a dolgozók.
Kirúghatják Győrfi Pált számít rá, hogy nő lehet az utódja
Az elmúlt több mint két évtized alatt Győrfi Pál és a mentőszolgálat neve szinte elválaszthatatlanná vált egymástól. A szóvivő a...
Rohanjon mindenki, bezuhant mától az üzemanyag ára
Pénteken örömteli változást tapasztalhatunk a hazai nagykereskedelmi piaci árakban. Ugyanis ma hajnaltól jócskán csökkent az üzemanyagok...
Nélkülük percek alatt összeomlana a magyar légi forgalom – Bejutottunk a HungaroControl titkos hátsó udvarába
A repülésbiztonság nem csupán a pilóták és a légi forgalmi irányítók kezében van, az összetett, többszörösen biztosított műszaki...
Robotasszisztált térdprotézis beültetés – a személyre szabott illesztés új korszaka
A térdízületi artrózis (porckopás) az egyik leggyakoribb mozgásszervi betegség világszerte. A népesség öregedésével és az elhízás...
Fontosabbá vált a magyar munkavállalók számára a munka és a magánélet egyensúlya
Fontosabbá vált a magyar munkavállalók számára, hogy munkájuk és magánéletük egyensúlyban legyen - közölte a Randstad Employer Brand...
Ezért fejezték le a kémia feltalálóját
Antoine Lavoisier az anekdoták szerint még lefejezése után, élete utolsó másodperceiben is egy tudományos kísérletet végzett.
Magyar Péter megszólalt: így kommentálta sógora lemondását az igazságügy miniszteri jelölésről
Magyar Péter arra is kitért, hogy mikor nevezi meg az új jelöltet Melléthei-Barna Márton lemondása után.
Nem ússzuk meg a zivatarokat, cafatokra tépi a szél a fél országot
Ma napközben brutális szélvihar kíséri a heves zivatarokat az ország keleti, északkeleti tájain. A csapadék súlypontja északkelet, kelet...
Sport
Mourinho ehhez a feltételhez köti a visszatérését a Real Madridhoz
Néhány hete még csak egy jó viccnek tűnt, hogy José Mourinho lehet a Real Madrid új edzője. Most viszont már egyre nagyobb a realitása annak, hogy a portugál visszatér Madridba.
Visszavonul a magyar származású BL-győztes futballista, amiért nem szakadt el a keresztszalagja
Harmincévesen döntött úgy, hogy a 300. Bundesliga-mérkőzése előtt felhagy a labdarúgással.
Óriási botrányt kavart Münchenben a PSG megúszott kezezése: "Egy kis józan ész nem ártana, mert ez egyszerűen nevetséges"
A PSG elleni BL-visszavágó után mindenki ugyanarról beszél a Bayern Münchennél: miért nem ítéltek tizenegyest Joao Neves kezezésénél?
BL: A Bayern sem tudta lefékezni a PSG-t, megvan a budapesti döntő párosítása - videó
A PSG 1-1-es döntetlent játszott a német Bayern München vendégeként a Bajnokok Ligája elődöntőjének szerda esti visszavágóján, így a francia csapat lesz az angol Arsenal ellenfele a sorozat május 30-i fináléjába
Lökdösődés az edzésen, a Real játékosai már szóba sem állnak Arbeloával
Balhé balhé hátán a királyi gárdánál.
Vérző fejjel, eszméletlen állapotban találtak rá a Real Madrid sztárjára; Goretzka nagyon közel van új csapatához - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb csütörtöki hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Mennyit ért Harry Kane gólja? Egy nappal a meccs után kiderülhet
De az is lehet, hogy a lipcsei mérkőzésen múlik majd.
Kiálltak az olimpiai bajnok pólósok a kapitány mellett, akit megfúrt az új elnök
Egy hét alatt romba dőlt a háromszoros olimpiai bajnok szerb csapat.
A Real Madrid verőlegényéhez hasonlították Szoboszlait, a világbajnok is megszólalt
A Sky Sports elemzése ezúttal dicsérte Szoboszlai Dominikot.
Révész a legerősebb csapattal áll fel az ETO ellen: "Nincs az a pénz, amiért eladnám a becsületemet"
Révész Attila nem árul zsákbamacskát: se becsületet, se bajnoki pontokat nem ad el a valóban sorsdöntő NB I-es forduló előtt - erről az Origónak beszélt a Kisvárda szakmai vezetője. Lapszemle.
Leukémiát diagnosztizáltak a képernyőn manapság is sokat látott világbajnoknál
Hazája történetének egyik legjobb dartsjátékosa nyilvánosságra hozta, miért hiányzott az elmúlt hetekben.
Kiszámolták: Senki nem akarna majd az ETO-val játszani a BL-ben
Ha az ETO FC a jövő héten megszerzi az NB I-es bajnoki címet, a győriek a BL első selejtezőkörében nem kiemeltként rajtolnának, és ezzel az egyik legkellemetlenebb lehetséges ellenfél lenne a sorsolásnál.
Bulvár
Ebben a pillanatban jött az elképesztő hír Orbán Viktorról: ekkora fordulatra senki nem számított
Teljes a döbbenet. Kijöttek a friss adatok, és óriásit fordult a közvélemény.
Halálos páros? Tilos a kávézás, ha ezt a 4 gyógyszert szeded
Milliók számára a reggeli kávé illata és élénkítő hatása az ébredés elengedhetetlen feltétele, egyfajta rituálé, amely nélkülözhetetlen a nap indításához. Azonban egy friss kutatás ijesztő összefüggésekr
Brüsszelben időhiány miatt azt javasolják a Tiszának, hogy engedjék el az EU-s pénzek egy részét
A Bizottság nem biztos abban, hogy Magyarék minden az országnak járó forrást haza tudnak vinni időben.
Orbán Viktor régi barátja mindent elmondott, pontokba szedve sorolta, mi vezetett idáig
Újra megiramodott a politikai közbeszéd Magyarországon.
Kirúgják a TEK vezéreit, de a szervezet marad
A leendő miniszterelnök bejelentette: május 9-étől nem kér a Terrorelhárítási Központ (TEK) szolgálataiból, helyette a Készenléti Rendőrség látja el a személyi védelmét. Így felmerült a kérdés: mi lesz a TE
Botrányba fulladt a lottósorsolás, olyat láttak a nézők, aminek nem szabadott volna ott lennie
Ez még a legedzettebb nézőket is megdöbbentette.
Magyar Péter: Ezzel a képpel búcsúzom a magyar média valaha volt leghitványabb műsorától
Azt üzente: nagyot akart a szarka, de nem bírta a farka.
Magyar Péternek beintett Brüsszel: mégsem kapja meg Magyarország a pénzét
Visszatáncol az EU, Magyar Péter csapata mégsem hozhatja haza az Orbán-korszak alatt befagyasztott EU-s pénzeket. A Magyarországnak járó uniós források egy része, a helyreállítási alap (RRF)elemei augusztus végéig
Lottósorsolási botrány: az állami szerencsejátékcég teljes vezetőségét kirúgták
Nem maradt annyiban a lottóbotrány: egyetlen golyó miatt repült a teljes cégvezetés. Egészen abszurd jelenet zajlott le a bolgár állami lottósorsoláson: a nézők először azt hitték, rosszul látnak, később azonba
Rendkívüli hír: Fennforgás van a magyar-ukrán határon
Mindkét irányba utazókat érinti a változás.
Magyar Péterről jött a rendkívüli hír, máris támadják miatta
Kemény helyzet.
Giorgia Meloni is megszólalt Magyar Péterről a találkozójuk után
Eredményesnek nevezte eszmecseréjüket.
- Csökkent a gázolaj ára
- Hallgatói tervpályázat: buszmegálló terveket várnak Szentlőrincre
- Wizz Air-járat indult Eszékről - előnyben a Dél-Dunántúl
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Adótraffipaxok Baranyában
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- Már a jelen is az elektromos buszoké
- Fotópályázat: környezetvédelem vs. környezetszennyezés
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- Így közlekednek a távolsági buszok a hosszú hétvége alatt
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
