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
Több mint 100 éves melegrekordot állított be Budapest
1921-es rekordot állítottunk be a fővárosban.
Ilyen edző lenne Ted Lasso a való életben
A népszerű focis sorozat negyedik évadával újra előkerült egy régi, de még mindig izgalmas kérdés: működne-e a címszereplő edzői...
Új, izgalmas, de halálos útvonalak jöttek létre a kiszáradó Magyarországon
A kiszáradó Magyarország új túraútvonalai mindenki számára halálos veszélyt jelentenek - kevésen múlt már eddig is a tragédia. #túra...
Rettegnek a fürdőzők a horvát tengerparton: egymás után támadja az embereket a 70 kilós állat
Az idei nyári szezonban már ötödször támadt fürdőzőkre egy álcserepesteknős a horvátországi Kastelai-öbölben, Split közelében -...
A techguru szerint az AI több munkahelyet teremt, mint amennyit elvesz
Mark Zuckerberg meggyőződése, hogy a technológia nem tömeges munkanélküliséget, hanem új lehetőségeket és az emberi produktivitás...
„Ízirájder, öcsém.” – Kamionok között, folyamatos életveszélyben zötykölődött el a norvég világvégére a 40 éves Babettával a magyar kalandor
A szatymazi Farkas Gábor 11 nap alatt 4100 kilométert vezetett egy 40 éves Babettával a norvégiai Nordkappig. Mutatjuk a részleteket!
Cápának képzeli magát egy hatalmas teknős a horvát partoknál, Split közelében
Az idei nyári szezonban már ötödször támadt fürdőzőkre egy álcserepesteknős a horvátországi Kastelai-öbölben, Split közelében -...
Életveszélyes sérülésekkel ápolják a hároméves kislányt, akit otthona előtt gázoltak el
Büntetőeljárás indult, a szülők felelősségét is vizsgálják.
Iványi Gábor a parlamentben reagált Baka András köztársasági elnökké választására: A kaukázusi krétakörben a szív is alkalmassági próba
Iványi Gábor tapasztalata és embersége miatt nevezte jó választásnak Baka Andrást. A kaukázusi krétakör azt a kérdést élesíti, hogy...
Kritikus pénzügyi helyzetben Budapest: 125 milliárdos hitelt kellene törleszteni, a folyószámlája viszont mínusz 65 milliárdon áll
Ha nem sikerül megállapodni a kormánnyal, a főváros forrásai szeptember végére teljesen kimerülhetnek, ami a működés leállásához...
Sopov Ildikó Éva: Tata nevét nem engedem politikai furkósbottá silányítani
Bóka János és Rétvári Bence koszorúval tiltakozott Tatán az új köztársasági elnök, Baka András megválasztása ellen. Sopov Ildikó...
Kínai tempó: 5 hónap után kap új generációt a BYD Seal 07
Egyre többször hallunk riasztó számokat a kínaiak fejlesztési sebességéről. Már angol kifejezés is van rá, ami viszonylag elterjedt...
Sport
Kiárusíthatják a Fradit, 500 millióért távozhat a magyar válogatott kedvenc
Gruber Zsombor lehet a következő, akiből pénzt tudnak csinálni a ferencvárosiak.
Az UEFA a FIFA után a VAR-t is ledozerolja - Visszatérés a hagyományos futballhoz?
Az európai foci-szövetség ráunt, hogy nemcsak a FIFA, de a gyűlölt VAR is tönkreteszi a futballt.
Szoboszlai Dominik súlyos dologról vallott, még mindig a Jota-trauma dolgozik bennük
A Liverpool magyar szupersztárját egy ír lap idézte, a csapat még nem dolgozta fel a tragédiát.
José Mourinho új sztárja felrobbantotta az edzést: megalázta a 60 milliós védőt
Selejtnek hitték Skóciában, most a Real Madrid legdrágább sztárja lett
Bődületes országos csúcs: Halász Bence Európa-bajnok.
Utcahosszal verte a mezőnyt a kalapácsvetés döntőjében.
Világbajnokot igazolna az FC Barcelona Ronald Araújo távozása után
Laporta célpontja Laporte.
A ravasz húzás: kiderült, miért nem tett ajánlatot a Liverpool Bradley Barcoláért
Az Anfielden meg akarják várni, hogy a PSG magától vigye le a francia klasszis árát.
Egy spanyol újságíró térfigyelő kamerákkal próbálta követni, hogy éppen hol jár a Barca kiszemeltje
Szinte már semmin nem lehet meglepődni, ha a spanyolországi átigazolási időszakot nézzük, de ezen azért nekünk sikerült.
BL: Stankovicot kiállították, mutogatott és kifütyülték, Abu Fani pirosat kapott, a Zvezda kiesett - videó
A Crvena zvezda hazai pályán is kikapott a Hapoel Beer-Sevától, így búcsúzott a Bajnokok Ligájától, a mérkőzés pedig két korábbi ferencvárosi szereplő számára is emlékezetes maradt: Dejan Stankovićot kiállít
Napi szinten egyeztet a Liverpool, 150 millió eurós világsztárt akarnak
Még nincs vége a történetnek.
Túl sok gólt szerez Erling Haaland, ezért nem lehet a Manchester City csapatkapitánya
Megindokolta döntését a csapat edzője.
Meglepő indok miatt nem lehet Haaland csapatkapitány
Ha lehet hinni az angol forrásoknak, akkor meglepő indok miatt nem lehet csapatkapitány Erling Haaland Enzo Marescánál.
Bulvár
A sürgősségi osztály egyre több „avokádós kézről” számolt be
Egyre többen kerülnek kórházba avokádó szeletelése közben szerzett sérülésekkel. Sok esetben műtétre is szükség van. A A sürgősségi osztály egyre több „avokádós kézről” számolt be bejegyzés először
A cigányok egyre pofátlanabbak, a Tisza frakcióvezetője szörnyeteg a Mi Hazánk politikusa szerint
Ábrahám Barnabás a roma holokausztról szóló parlamenti megemlékezés miatt támadta a Tisza politikusait.
Elindult az országos körözés, az RTL telefonvonalai csak úgy izzanak, a magyarokon múlik ki kerül a rácsok mögé
Az RTL ismét útjára engedi a reality műsorok fenevadját, a kereskedelmi televíziózás vérdíjas ámokfutását, meglepetés pedig akadt bőven.
„Ne akarj apukád lenni” - Kóbor Léna bikiniben jelentette be, rögtön brutálisan nekiestek az emberek
Keményen beszóltak Kóbor Lénának.
Búcsúlevelet írt a gyermekeinek egy esztergomi anya, majd felgyújtotta magát, ő túlélte a tűzvészt, de a 16 éves lánya meghalt
A 40 éves nő és élettársa súlyos sérüléseket szenvedett. Az ügyészség 12 év 6 hónap fegyházbüntetést kért az asszonyra.
Megvan a dátum: ekkor érkezik az országos eső, ami véget vethet a hőségnek
Egy hosszabb távú meteorológiai számítás szerint augusztus 17–18. körül országos csapadékot hozó frontrendszer érkezhet Magyarországra. T. S. Eliot A puszta országában is a közelgő eső ígérete töri meg a kis
Kiárusíthatják a Fradit, 500 millióért távozhat a magyar válogatott kedvenc
Gruber Zsombor lehet a következő, akiből pénzt tudnak csinálni a ferencvárosiak.
Csendes gyulladás a bélben – 7 fizikai jel, hogy a szervezeted folyamatosan küzd valami ellen
A csendes gyulladás, amit könnyű reggeli fáradtságra, stresszre vagy egyszerű öregedésre fogni, miközben valójában a bélrendszer folyamatosan dolgozik valami ellen, amit nem sikerül legyőznie.
Zivatarok csapnak le ezekre a megyékre kedden: az egész országra kiadták a riasztást
Változatos időjárás vár az országra augusztus 11-én.
„Ő 59, én 56” – Erős Antónia szokatlan fotót posztolt, hollywoodi világsztárral vetette össze magát
Erős Antónia kendőzetlenül őszinte posztban hasonlította össze magát Halle Berryvel, fontos üzenetet megfogalmazva minden nő számára.
„Stand-up komédia Fidesz módra” - Magyar Péter porig alázta a bakizó fideszeseket, majd szenzációs hírt közölt
Magyar Péter arcát látni kell a fideszes baki után.
Abszurd időjárás vár ránk ősszel a felmelegedés miatt – Ezt látják előre a meteorológusok
Sokan kíváncsiak, hogy a nyár után milyen őszi hónapokra kell majd számítani az időjárásban.
- 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
