Ezt olvasta már?

0

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.


hirdetés

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:

 

https://mta.hu/tudomany_hirei/egymastol-tanulo-mesterseges-intelligenciak-fedik-fel-agyunk-valodi-korat-109267







0
0
0
0

hírek innen, onnan

Kiderült egy óriási csillagászati rejtély

Az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA Cassini űrszondájáról érkező adatok segítségével sikerült pontosan meghatározni a Szaturnusz...

Német támogatást kaptak a magyar sztrájkolók

A legnagyobb német szakszervezet, az IG Metall is támogatta, az Audi magyar munkavállalóinak sztrájkját, amiről pénteken közleményt adtak...

Nem mindegy, mi van az asztalon - 5 trendi étkészlet

A konyhádban lévő étkészlet tükrözi otthonod berendezési stílusát és azt is, hogy te és a családod hogyan szeretitek elfogyasztani az...

Illóolajok, amik hatékonyan segítenek ellazulni

Télen lényegesen több időt töltünk a lakásban a szabad levegő helyett, így érdemes minél stresszmentesebbé, nyugtatóbbá varázsolni...

Már elődöntős Babos Tímea az Australian Openen

Magabiztos játékkal jutott be a magyar a női páris elődöntőjébe Melbourne-ben.

5+1 ruhadarab, ami az olasz nők szekrényéből nem hiányozhat

Ha ki vagy éhezve egy kis divatleckére, hova máshova mennél, mint Olaszországba? Persze nem kell csillogó divatbemutatókra vagy...

Már az elődöntőben vannak Babos Tímeáék Melbourne-ben

Nem jelentett akadályt egy szlovén-amerikai duó a női párosban az év első Grand Slam versenyén.

Váratlan hír, külföldi élcsapatba igazolhat a Fradi támadója

Visszatérhet egyik nevelőegyesületéhez Dejan Georgijevics. A szerb támadó nem sok lehetőséget kapott a zöld-fehéreknél.

Megint nagyot alkottak a magyarok

A Digic Pictures ismét kiváló videót rakott le az asztalra, ezúttal a League of Legends 2019-es szezonjához készítettek látványos...

Erre a három egyszerű kérdésre csupán az egyetemisták 17%-a tud helyesen válaszolni

Vagyis látszólag egyszerű kérdésre, hiszen az azért nem véletlen, hogy a Shane Frederick által összedobott kérdéssor még a Harvard és...

Elődöntőbe jutottak Babosék az Australian Openen

Két szettben győzte le Babos Tímea és Kristina Mladenovic az amerikai-szlovén ellenfeleit Melbourne-ben.

0

Sport

Hosszú Katinka új sportág felé nyit

Új szakosztályt indít az Iron Swim, februárban indulhatnak az edzések a Duna Arénában.

Túl kövér a Real Madrid sztárja, ezért nem játszhat

Állítólag a mérlegelést is megtagadta.

Mindjárt vége, de még bármi megtörténhet a férfi kézilabda-vb-n

Még akár az ötödik helyért is játszhatunk, de akár a hetedikről is kigolyózhatnak bennünket.

Norvégia legyőzte Svédországot, nem lehetünk csoportharmadikok a kézivébén

Számunkra kedvezőtlen eredmény született az északi rangadón.

A címvédő után a világelső  is kiesett az Ausztrál Openen

Serena Williams legyőzte a tavalyi döntős Simona Halepet a nyolcaddöntőben.

Petry a magyar fociról: Ha a körülmények Európa-szintűek, miért nem termelünk minőséget?

A Hertha BSC magyar kapusedzője, Petry Zsolt tűélesen rávilágított a lényegre.

Óriási meglepetés a Barcelona első téli igazolása

Az olasz labdarúgó-bajnokság középcsapatától érkezik erősítés a katalánokhoz.

Kificamodott a Barca-sztár bokája

Egyelőre nem tudni, hogy mennyit kell kihagynia.

Szeretni a Barcát természetes, nézni luxus

Őket követik a legtöbben, de a meccseikre alig járnak.

50 millió euróért vehet védőt a Real Madrid

Az As szerint a Real Madrid szóban megegyezett Éder Militaóval.

Teltházas a Bayern München, közösségi médiában a Barcelona vezet

A KPMG Budapesten működő Football Benchmark csapata a 2017/18-as szezon nyolc élklubját értékelte.

Babos és Fucsovics: képesek vagyunk megnyerni a tornát

A magyar páros magabiztosan nyilatkozott a vegyes páros esélyeit illetően.

0

Bulvár

Vajna Tímea: "Nem rendelkezhetek az ő vagyona felett"

Korábban nyilatkozott Andy Vajna felesége.

Alattomos gyomorrák: ezek a biztos tünetek

Az egyik legrettegettebb ráktípus a gyomorrák, mégis keveset tudunk róla. Minden a daganatról: a szakértő válaszol.

A "Vajna Tímea-ügy" tűpontos látleletet adott ennek az országnak a lelkiállapotáról

Éjszaka repültem haza Skóciából, reggel olvastam a halálhírt. És a vérre menő vitákat az özvegy közösségi oldalain, meg a net minden sarkában. Egy nap alatt kólintott fejbe a felismerés: úristen, milyen állapotban vagyunk mi, magyarok? Vélemény.

Ezen az autón cselesen perverz rendszám van, ráadásul elég durva

Ártatlannak tűnő betűsorokból is lehetnek sikamlós üzenetek.

Ekkora Andy Vajna vagyona

Vajon ki mennyit fog örökölni?

67 milliárd forintos vagyont hagyott hátra Andy Vajna - kié lesz az örökség?

Nem egyértelmű a helyzet, nagy összecsapások várhatók.

Súlyos helyzetben a magyar bank ügyfelei - zárolták a számláikat

Bár a mérete kicsi, azoknak a cégeknek, amelyek a számláikat az NHB Banknál vezették, komoly fejfájást okozott a betétek kifizetésének a korlátozása. Nyilatkozni azonban kevesen mernek az érintettek közül.

Sváby: kiakadt az angol patikus, milyen gyógyszereket szedünk mi magyarok

Vegyünk-e be fájdalomcsillapítót, használjunk-e szabadon elérhető gyógyszereket - erről beszélgetett kollégáival Sváby András A Heti Naplót követő élő bejelentkezésében.

Ezt iszod, amikor energiaitalt fogyasztasz

1-2 doboz energiaital a vezetéssel töltött hosszú órák, a végeláthatatlannak tűnő munkanapok vagy a nagy koncentrációt igénylő feladatok megmentője lehet vélik sokan. Valóban könnyű megoldás felpattintani a dobozt egy gyors energialöketért, aztán már folytatódhat is a munka, ám nem biztos, hogy minden esetben kifizetődő ezektől az italoktól várni az energiát és a frissességet. Igazságot [...]

Steiner Kristóf teljesen kiakadt azon, hogyan írt a férjéről egy magyar bulvárlap

Egyúttal mindenkit üdvözölt, aki a Bors cikke alapján talált rá.

blogmorzsák

VV Lekvár kilekvárta magát magát a villából

Lacikának ennyi volt, de hogy Adri mennyivel jobb, azt senki nem tudná megmondani. Pedig táncverseny is volt seggel, csöccsel, de bár ne lett volna.

A világ legcsípősebb étele

Palvin Barbi vagy egy tál Phaal a tüzesebb? Az emberek mindent versenyeztetni akarnak…

Kegyeleti bizonytalanság

Egy közeli hozzátartozó elvesztése gyakran anyagilag is óriási teher a családnak. Ennek enyhítésére kínálnak megoldást a kegyeleti biztosítások. Elvileg.

Miért nem fizetik a felügyeleti díjat?

A 2018-ban a beszedett adó összege 18 millió forint volt egy év alatt, míg csak a takarítási költség a 800 millió forintot súrolja a kerületben.

Elég izgalmas lehet az idei iPhone dizájn

Az Apple idén két újítással is előrukkol.

A hangsebességről egyszerűen

A hangsebességhez számtalan érdekes jelenség, kapcsolódik, mint például a hangrobbanás.

Drasztikus és váratlan fordulatok a Michelin Kalauznál

Séflegendák feje hullott ma a porba, forrong a gasztrovilág.

6 Star Wars-dal, ami kisüti az agyad, de dúdolni fogod

Szürreális zenei utazás Meco Galactic Funkjától Bon Jovi béna karácsonyi albumáig!

A kétarcú Andy

Andy Vajna legalább annyira üzletember volt, mint értelmiségi.

Ezek a telefonok okoztak csalódást 2018-ban

„Volt pár készülék, ami elmaradt a várakozása­inktól, ezekből állítottuk össze listánkat.“

Purhab és világvége

Néha nem könnyű eldönteni, a technikai lehetőségeknek örüljünk, vagy a keletkező szemét miatt bánkódjunk.

Milyen sűrűn cseréljük otthoni eszközeinket?

Hiába tűnik tisztának a ház, rengeteg helyen bújhatnak meg baktériumok. Milyen gyakran cseréljük a szivacsot, a fogkefét, a fésűt és a többi, hasonló mindennapi eszközt?

0