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
Lángossal, kürtőskaláccsal, nyugdíjasokkal és elkordonozott sajtóval rendezték az I. Patrióta gyűlést Budapesten, ahol Le Pen, Salvini és Orbán is felszólalt
Egy nyugdíjas piknik hangulatára emlékeztető rendezvénynek adott otthont a Millenáris park március 23-án. A résztvevők alacsony számát...
Az NVI zöld utat adott, 663 jelölt indulhat az országgyűlési választáson – íme, az összetétel
Valamennyi, a jelöltek nyilvántartásba vételével kapcsolatos jogorvoslat lezárult, az április 12-ei parlamenti választáson 663 egyéni...
Gáspár Bea megszólalt, miután kiesett A Nagy Duettből: „Én voltam a koreográfusok rémálma”
Gáspár Bea és Péter Srámek számára az elődöntő előtt ért véget A Nagy Duett idei évada, amely során nemcsak a színpadon nyújtott...
Jócskán megdrágul a Netflix Magyarországon – ezek az új árak
A Netflix jelentősen megemeli a magyar előfizetői számára kínált csomagjainak árait.
Először dolgozik együtt Tarantino és Stallone, különleges sorozat készül
Először dolgozik együtt Quentin Tarantino és Sylvester Stallone: egy hatrészes sorozatot készítenek, amely a 30-as évek világába repíti...
Csak pislogunk: Charlène hercegné élete leggyönyörűbb ruháját vette fel
Idén is lezajlott az éves monacói Rózsabál, ahol ezúttal is Charlène hercegné lopta el a show-t, méghozzá egy földöntúli szépségű...
Valójában ennyiszer kellene kimosnod a ruháidat, különben hamar tönkremennek
A ruhák élettartamát nemcsak az határozza meg, milyen gyakran mossuk őket, hanem az is, hogyan bánunk velük a mosás során.
Profession.hu: sokkal gyorsabb a munkahelyváltás, mint egy éve
Számottevően rövidült a munkakeresés kezdetétől az új állás betöltéséig szükséges átlagos idő a Profession.hu friss felmérése...
Felturbózták a forintot a közel-keleti hírek
Hatalmasat erősödött a magyar fizetőeszköz a nap végére
Demeter Szilárd: 16 év hatalom után az emberek ráunnak a rendszerre és változást akarnak
A kormánybiztos szerint ugyanakkor az ellenzéket csak az indulat tartja össze, saját magát pedig „110 százalékos orbánistának” tartja.
Ha szereted a sci-fit, ezt a 10 sorozatot vétek lenne kihagynod
Ezek a sci-fi minisorozatok nemcsak látványosak, hanem érzelmileg és gondolatilag is maradandót alkottak.
A terhességi elhízás és veszélyei
A terhesség során az ideálisnál nagyobb mértékű súlygyarapodás veszélyt jelenthet nemcsak a kismamára, hanem a babára is.
Sport
A világelső drámai összeomlása: „Nem bírom tovább, haza akarok menni.”
Carlos Alcaraz belefáradt a szakadatlan versenyzésbe.
Egy harmadikos gimnazista tönkreverte a sztárokat, ő minden idők legfiatalabb világbajnoka
El kellett kéredzkednie a suliból, talán megbocsátanak neki a tanárok.
Pécsi Ármin nem marad Liverpoolban, miután öt gólt kapott vasárnap + videó
Hiába mutatott be kilenc védést a magyar kapus, ilyen súlyos vereségnek még nem volt részese Angliában.
Egyre veszélyesebb helyzetben a Ferencváros, a Győr ellen aranymeccset vívhat a bajnok
A labdarúgó NB I-ben most szünet következik a válogatott meccsek miatt, az izgalmak viszont ennél aligha lehetnek nagyobbak.
Varga Barnabás góllal tért vissza, meghökkentő az ellenfél edzőjének reakciója
Az AEK Athén a bajnoki címért küzd Görögországban.
Durva törlesztés: a Real Madrid sztárját kiállították, amiért újra megtorolta a három évvel ezelőtti sértést
A Real Madrid 3-2-re legyőzte az Atlético Madridot és így nem nőtt tovább a hátránya a Barcelona mögött.
Varga Barnabás sérüléséről aggasztó dolgokat közölt az AEK Athén edzője
Le kellett cserélni a magyar válogatott támadóját, Marko Nikolics szerint nem fest jól a helyzet.
Szoboszlai Lamborghinije begurult Telkibe, megérkeztek a válogatott tagjai – képek
A válogatott játékosok jó hangulatban érkeztek meg az edzőtáborba.
Tóth Alex Gucci ruhában jelent meg, Robbie Keane nem hagyta szó nélkül
Visszatért a Fradihoz a Bournemouth magyar válogatott játékosa.
17 év után távozik Spanyolországból a világbajnok Antoine Griezmann
Egy légiós sem szerepelt nála többet a La Ligában.
Jön a gigászi kiárusítás a Realnál, döntőt nyert a City az Arsenal ellen - külföldi körkép
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb vasárnapi hírek a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Három nap után kirakták a Liverpool játékosát a keretből, ahová két éve először került be
Korábban több alkalommal is nemet mondott a válogatott meghívóra, most egy ideig esély volt a pályára lépésére.
Bulvár
A világelső drámai összeomlása: „Nem bírom tovább, haza akarok menni.”
Carlos Alcaraz belefáradt a szakadatlan versenyzésbe.
Visszalépett a jelöltségtől az országgyűlési képviselő a Fidesz egyik fellegvárában
Ketten maradtak versenyben.
Magyar Péter: Amikor Nagykanizsára érkeztem, a kocsiból kiszálláskor 4-5 férfi támadt rám
A Tisza Párt elnöke szerint sokan javasolják, de továbbra sem fog golyóálló mellényt viselni vagy rendőri védelmet.
Döbbenet, mire készül Magyar Péter a választások előtt egy nappal, kiszivárgott a nem mindennapi információ?
A Tisza Párt vezére mindent bevet a győzelemért?
Élő adásban olyan történt Magyar Péterrel, ami még sosem magyar politikussal
Magyar Péter erre nem volt felkészülve.
Egy harmadikos gimnazista tönkreverte a sztárokat, ő minden idők legfiatalabb világbajnoka
El kellett kéredzkednie a suliból, talán megbocsátanak neki a tanárok.
Irán: a Hormuzi-szoros nyitva áll – de van egy feltétel
Nem teljes lezárás, de nem is szabad átjárás – Irán finomított álláspontja újabb bizonytalanságot hoz a globális kereskedelemben.
A világon végigsöprő düh lehet Orbán Viktor veszte
Megállíthatatlanul terjed az emberek dühe a világban, ami a nyugati országokban politikusok, máshol pedig rezsimek bukását okozta. Elképzelhető, hogy a magyar miniszterelnök ezúttal nem hasznot húz ebből, hanem pont
Varga Barnabást elzavarták az AEK-től, idehaza kell megoldást keresnie, dermesztő dolog történt
Nagyon-nagyon rossz híreket kapott a magyar válogatott, ebből még nagy baj lehet Marco Rossi csapata számára.
Kiderült a fájdalmas ok, amiért Demcsák Zsuzsa elengedte indiai férjét
Az ismert tévés most beszélt válása valódi hátteréről, amit indiai férje honvágya okozott. A döntés elkerülhetetlen volt, mivel a férfi Magyarországon nem találta meg a boldogságát.
Fájdalmas drágulást jelentett be a népszerű szolgáltató: minden magyar előfizetőt érint
A Netflix minden előfizetési csomagja jelentősen drágul Magyarországon, az áremelés már áprilistól életbe lép.
Ezt a 36 éves bombázót tartják jelenleg a legtökéletesebb nőnek a világon: nincs nála szebb, érte rajong most mindenki
Eiza González, a mexikói énekes-színésznő nemcsak tehetséges, de elképesztően gyönyörű is, így nem csoda, hogy a fél világ a lábai előtt hever.
- 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
