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:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Kihúzta a cigánykártya lapjait a jósnő: 2 csillagjegyhez váratlan égi áldás érkezik – szinte belefulladnak a sok pénzbe még november vége előtt
A cigánykártya lapjai különös üzenetet hordoznak novemberre. Az év lassan lezárul, de az Univerzum most sem feledkezik meg arról, hogy...
Sokat fognak zokogni 2026-ban: 3 csillagjegy, akinek nagyon nehéz lesz a jövő év
Az univerzum nem mindig kíméli azokat, akiket szeret. Három csillagjegy most kemény leckét kap 2026-ban – a szívük szakad meg, de közben...
A New York-i választáson túl is beleszaladt helyi pofonokba Trump
New Yorktól Virginiáig több helyen a vártnál nagyobb győzelmet arattak a keddi, nekik kedvező szavazásokon a demokraták, akik egy...
Dugj babérlevelet egy citromba, és szabadulj meg attól a problémától, ami ezreket érint
Ha környezetbarát módon szeretnéd otthonodat frissen tartani, miközben elkerülöd a vegyi anyagokat, van egy egyszerű, de rendkívül...
„Együtt kértük a Jóistent, hogy fogadja már magához” – Müller Péter szívszorító vallomása felesége utolsó napjairól
A 95 éves Ágnes hosszas szenvedés után, otthonában aludt el örökre. Az író a temetésen maga mondta a gyászbeszédet, megbékéléssel a...
Megszólalt az Ikarus a buszok távirányításáról
Az Ikarus és a Yutong idén 160 budapesti trolibusz szállítási jogát nyerte el, mindeközben a Yutong buszok a norvég közlekedésszervező...
Háromszor rohantak a házába, amiért 10 millióból betonfalat épített
A férfi biztosra ment a balesetek miatt, több mint 10 milliót költött betonfalra a háza elé.
Ki gondolta volna, hogy ez az olaj a penész legnagyobb ellensége: vegyszer nélkül tisztítja meg otthonodat
Ezt mindenképpen ki kell próbálnod.
Megérkezett a magyar válogatott új meze: Piros, fehér, zöld és high-tech
Többek között a magyar válogatott új hazai mezét is bemutatta az Adidas, amelyet a játékosok várhatóan először az Írország elleni...
Azta, milyen időjárás jön november második hétvégéjén - Riadót fújtak a meteorológusok
Változékony időjárás a Kárpát-medencében: köd, fagy és napsütés egy napon belül.
Katari alap előrehaladott tárgyalásokat folytat egy spanyol klub megvásárlásáról
A JTA International Holding előrehaladott tárgyalásokat folytat a Getafe megvásárlásáról, gazdasági injekciót ígérve a projektnek
A Manchester United játékosa elképesztő ok miatt nem igazolt a Wrexhambe
Christian Eriksen azt hitte, a Wrexham a híres dokumentumfilm miatt akarta leigazolni, amely a hollywoodi duó tulajdonában lévő csapatot kíséri
Sport
Az első tízes, amióta világ a világ, és ki más kapná, mint Szoboszlai, a meccs hőse.
Elkoptatott szó a világklasszis, de hát honfitársunk tényleg az.
Szoboszlai Dominik elcsendesítette Arda Gülert, kifakadtak a törökök
Nem volt kérdés, melyikük nyújtott jobb teljesítményt a BL-rangadón, de ezt Törökországban megmagyarázták.
Szoboszlai gólpassza után a Liverpool legyőzte a Real Madridot
Ismét kiváló meccse volt Szoboszlai Dominiknak.
Xabi Alonso a Liverpool elleni BL-vereség után: Nagy árat fizettünk a felesleges szabálytalanságok miatt
Kedden a Liverpool 1–0-s győzelmet aratott a Real Madrid ellen a Bajnokok Ligája alapszakaszának negyedik fordulójában. Xabi Alonso elmondása szerint csapata nagy árat fizetett a felesleges szabálytalanságokért.
Könnyek és mankó: a PSG-t óriási csapások érhetik a vereség után
A BL-címvédő két kulcsjátékosa is kidőlt a Bayern München elleni mérkőzésen.
„Abszolút katasztrófa" – a magyar válogatott kapus sérülése után edzője sem bizakodó
Tóth Balázst a Blackburn kedd esti bajnokiján kellett lecserélni.
Szoboszlai Dominik világklasszis teljesítményével a Liverpool legyőzte a Real Madridot
A magyar válogatott csapatkapitánya öt lövéssel és négy kulcspasszal volt a BL-rangadó legjobbja.
Gólhátrányból fordítva simán nyert a Ferencváros és átvette a vezetést
A Simple Női Liga 8. fordulójából elmaradt mérkőzést pótoltak szerda délután, a Ferencváros 4–1-re legyőzte a Budaörs együttesét és felugrott a tabella élére.
Olyat tett a Liverpool a Real Madrid ellen, amire még senki nem volt képes az idényben
A Real Madrid a szezonban először nem szerzett gólt – írta szerdai összefoglalójában az Iffhs a spanyol együttes angliai vendégszerepléséről, amelynek során a Liverpool Szoboszlai Dominik átadása után született
Elhunyt a magyar labdarúgó-válogatott korábbi szövetségi kapitánya, Jenei Imre
Nyolcvannyolc éves korában elhunyt Jenei Imre, aki a magyar és a román labdarúgó-válogatott szövetségi kapitánya is volt, valamint 1986-ban BEK-győzelemig vezette a Steaua Bucuresti csapatát.
Ki volt valójában a meccs embere Liverpoolban? Meglepő a válasz.
Az osztályzatok alapján nem Szoboszlai vagy Mac Allister nyújtotta a BL-találkozó legjobb teljesítményét.
Ki ez a magyar támadó, aki szórja a BL-gólokat?
Kedden ismét duplázott a fiatal középcsatár, pedig csak egy félidőt játszott.
Bulvár
Retteghet Magyarországon, akinek ilyen autója van
Kiderült, mely márkákra buknak most leginkább az autótolvajok Magyarországon: szabályosan vadásznak ezekre a bűnözők.
Így halt meg Kádár János, nem véletlen hogy a törikönyvek hallgatnak róla
A pártfőtitkár utolsó napjai nem éppen a könnyű végről tanúskodnak.
Egy 15 és egy 17 éves fiú, egy 18 éves lány, és egy 24 és egy 30 éves férfi halt meg a szentmártonkátai vonatbalesetben
A vonaton ülök közül senki sem sérült meg.
Bementek a volt magyar miniszter házába, egész Magyarország sokkol a kikerült videótól
Minden képzeletet felülmúlt, ahol az államférfi élt, kiderült az épület titka.
A Kossuth-díjas színész autista felnőtt fiáról ritkán beszél: Bence már 37 éves
Blaskó Péter fiát, Bencét gyermekkorában diagnosztizálták autizmussal.
Földhöz csapódott a Wizz Air egyik új gépe, amilyennel Orbánék utaznak Trumphoz
Orbán Viktorral a fél kormány egy gépen utazik csütörtökön Washingtonba.
Az első tízes, amióta világ a világ, és ki más kapná, mint Szoboszlai, a meccs hőse.
Elkoptatott szó a világklasszis, de hát honfitársunk tényleg az.
Hatalmas a nyomás, Donald Trump most egy pillanat alatt kilőheti az inflációt Magyarországon
Óriási lobbit indíthat Orbán Viktor.
Szoboszlai Dominik elcsendesítette Arda Gülert, kifakadtak a törökök
Nem volt kérdés, melyikük nyújtott jobb teljesítményt a BL-rangadón, de ezt Törökországban megmagyarázták.
Rendkívüli, ami kiderült a lerombolt Manófalváról, élő adásban mondták be a rádióban
Újabb részletek derültek ki a különös ügy kapcsán.
Megszólalt a MÁV a szentmártonkátai tragédiáról. Ezt tette az ütközés előtt a sofőr
Megmagyarázhatatlan.
Íme 6 mondat, amit a nárcisztikusok imádnak ismételgetni
A nárcisztikusokat leleplezheti az, hogy miről és hogyan beszélnek.
- 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
