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

hírek innen, onnan

Nyakunkon a félelmetes összeomlás, vagy csak pánikkeltés az egész?

Kereskedelmi háború, kínai gazdasági lassulás, részvénypiaci turbulenciák - nem indult simán az év, és a vállalatok felől érkező...

Babos Tímeáék újabb lépést tettek a címvédés felé

Már negyeddöntős a női páros az Australian Openen.

Kerítésnek hajtott egy busz Kocsordon

Négyen megsérültek, amikor korlátnak és kerítésnek ütközött egy busz a Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei Kocsordon hétfőre virradó...

Autóbusz balesete Szabolcsban - többen megsérültek

Kerítésnek hajtott egy busz Kocsordon.

Schwarzenegger, Banderas és Stallone is gyászolja Andy Vajnát

Hollywood "egy forradalmi erejének, kedves barátjának" nevezte Arnold Schwarzenegger a vasárnap elhunyt Andy Vajnát, akivel az 1991-ben...

Hasított tégla burkolat tisztítása - Ezt az 5 dolgot kell tudnod róla

Mutatós és trendi. Mivel egyre több otthonban kap helyet, a hasított tégla burkolat tisztítása sokakat érintő kérdés. Ezért szedtük...

Így búcsúzott el a magyar szépségirálynő, mielőtt öngyilkos lett

Vasárnap ünnepelte volna 50. születésnapját Molnár Csilla. Egykori szerelme minden nap gondol rá.

Másodlagos ütközésektől védő légzsákot fejleszt a Hyundai

A statisztikák szerint tíz balesetből háromban egynél több ütközés történik, ám a hagyományos légzsákok csak az elsőnél nyújtanak...

Közösségi autó mint cégautó: ezek az adózási szabályok

A cafeteria drasztikus változása kapcsán merül fel a kérdés: hogyan biztosíthatnak a munkáltatók a munkavállalónak több...

Balesetet szenvedett egy busz Szabolcs-Szatmár-Bereg megyében, többen megsérültek

Négyen megsérültek, amikor korlátnak és kerítésnek ütközött egy busz a Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei Kocsordon hétfőre virradó...

A saját testsúlyos edzés legnagyobb hátrányai - nem biztos, hogy neked való

Évek óta próbálják lenyomni a torkunkon, hogy a világ legjobb dolga az, ha csak a saját testsúlyodat használod az edzésekhez. Persze ez...

0

Sport

Egy szemtelenül fiatal zseni rombolhat le mindent

Mindkét konferencia-döntőben egy korszakos játékos egy fiatal trónkövetelővel találkozik az NFL-ben.

José Mourinho hatalmas öngólt rúgott

Néha jobb egyszerűen csak csöndben maradni.

UFC: 32 másodpercig tartott az év első szuperbunyója

Henry Cejudo meglepetésre 32 másodperc alatt kiütötte T.J. Dillashaw-t.

Az egész nézőtér sírt a hokimeccsen - videó

Egy katonafeleség ennél szebb ajándékot nem is kaphat.

Nem tud gólpasszt adni, futni és védekezni

Rio Ferdinand nem finomkodott, amikor Jorginhót kellett kritizálnia.

Fantasztikus játékkal nyert a kéziválogatott a vb legfontosabb meccsén

Tunézia ellen hatalmas lépest tettünk az olimpiai kvalifikációt érő helyezések felé.

Meghalt Rostás Sándor, az Újpest legendája

Két nap múlva lett volna 57 éves.

Kleinheisler bombagóllal debütált új csapatában

Az Osijek kitömte szlovén ellenfelét.

Reggel hazajött fia születésére, este hét gólt lőtt Tunéziának Lékai Máté

Nem meglepő, hogy az irányító szerint ez élete legjobb napja.

Megnyomorgatta az olimpia bajnokot a magyar kézilabda jövője

A dánok elleni volt az utolsó szép vereség, a többi már fájdalmas lenne. A ma esti különösen.

Megvan a létfontosságú győzelem Tunézia ellen

A magyar férfi kézilabda-válogatott második középdöntős mérkőzésén már nyerni tudott.

0

Bulvár

Újabb nagy havazás jön, itt várható a legtöbb hó

Nem ússzuk meg a vasárnapot hó nélkül, néhol akár 10 centi is eshet.

Egy szemtelenül fiatal zseni rombolhat le mindent

Mindkét konferencia-döntőben egy korszakos játékos egy fiatal trónkövetelővel találkozik az NFL-ben.

Ők voltak a legfontosabb nők Andy Vajna életében

Kétszer nősült Andy Vajna, barátnői között színésznő és modell is volt. A 75 éves korában elhunyt filmügyi kormánybiztos mindig féltőn óvta magánéletét.

Hogyan kell a nappali menetfényt használni? A rendőrség eloszlatta a tévhiteket

Fogadd meg a hatóság tanácsait rossz látási viszonyok között, hogy mindenki épségben hazaérhessen.

Andy Vajna őszintén mesélt betegségéről korábbi nagyinterjújában

Életének 75. évében, hosszú betegség után hunyt el Andy Vaja, a nemzetközi filmipar sztárproducere, a nemzeti filmipar fejlesztéséért felelős kormánybiztos. A Playboy magazin így emlékezik meg róla.

Elhunyt Andy Vajna - Otthonában érte a halál a 74 éves producert

Elhunyt Andy Vajna filmproducer, nemzeti filmipar fejlesztéséért felelős kormánybiztos

Gyászhír érkezett, elhunyt a magyar válogatott focista

56 éves korában halt meg Rostás Sándor.

Szabálytalanul akarta levágni az utat, a legtutibb pofont kapta az élettől

Tréfás kedvében volt a sors, látni kell, mi történt.

blogmorzsák

A legforróbb év Svájcban

Svájban 155 év alatt 2 °C-al nőtt az éves középhőmérséklet, ami duplája a globális átlagnak. A növekedés az elmúlt 30 évben jelentősen felgyorsult.

Kitől rettegtek legközelebb? Hello Kittytől?

Ha lehet, ne az a NERileg kitüntetett és közpénzzel hájasra tömött publicista kérje számon a csúnya szavakat.

Kukázásból utazik Dubaiba az autista tinédzser

Sehová sem vették fel diákmunkára. Ezért az édesanyja kitalálta, hogy a fia indítson bizniszt.

Témák a kalapból, párok a dalokból

„Megnéztük a Kiscsillagot Miskolcon.“

Már csak kívülről tűnik úgy, hogy egy a tábor, egy a zászló

Pedig a Fidesz számára létfontosságú, hogy az EP választásokig fennmaradjon a párt stabilitásának látszata.

Gyűlölet-beszéd

„Egészen undorító szövegek jelennek meg Andy Vajna halála alkalmából, akár a felesége oldalán, sőt róla.“

Egy profi halálára

„Andy Vajna valaki volt egy olyan Magyarországon, ahol lassan már egy tisztességesebb senkinek is örülni kell.“

#10yearschallenge a művészettörténetben

Így változtak a művészek 10 év alatt, csak selfie helyett az önarcképeiken ábrázolták az idő múlását.

Az EU-nak elege van abból, hogy egyesek kilopják a szemét

Korrupt, illibeárlis rezsimek nem fosztogathatnak tovább.

Csendben megszületett Budapest leghosszabb hegyi panorámaútja

Havas, téli éjszakán, új magyar túrázós mobilapplikációval jártuk be a 300 méterrel a város felett végigfutó Guckler-utat.

„Krisz és Vivi“ újra a villában szexel

A pszichopata és a sátánista visszatérése csak a kezdet volt, az igazán rémisztő vendégek csak utánuk lepték el a villát.

A Vörös Hadsereg és az a fránya szökőkút

A lóhalálában készült győzelmi emlékmű - amit már akkor megrendeltek, amikor a győzelem még meg sem történt.

0