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
Orbán Viktor: A tények embere vagyok
A volt miniszterelnök a korrupcióról és az EU-s kérdésekről is kapott kérdéseket, de kevés valódi választ adott.
Orbán Anita új lendületet adna a közép-európai együttműködésnek
Csúcstalálkozóra készülnek a C5-ök.
Ha ilyen telefonja van, ne frissítse, mert tönkremehet a kijelzője
Bár a Samsung Galaxy S23 széria már több mint három éve jelent meg, a készülékek még ma is népszerűek, és sok felhasználó számára...
Alisson utódja lehet a magyar csodagyerek - ez a Liverpool nagy terve
A Liverpoolnál hosszú távon már az Alisson Becker utáni időszakra készülnek, és a klub terveiben továbbra is fontos szerepet kaphat...
Olcsóbb lesz az üzemanyag, már tényleg nagyon közel vannak a védett árak
Jelentősen csökkennek az üzemanyagárak idehaza annak köszönhetően, hogy a világpiaci kőolajárak is zuhannak az amerikai-iráni...
Súlyos jelzéseket küld Trump a NATO-nak: de ha háború lenne, kétségkívül számíthatnánk Amerikára a főtitkár szerint
Az Egyesült Államok jelentősen csökkentette a NATO gyorsreagálású erőihez felajánlott katonai hozzájárulásait, a szövetség többi...
Rekordközeli meleg és súlyos szárazság: ritkán látott szélsőséges időjárás sújtotta Magyarországot
Az elmúlt száz évben csak ritkán tapasztalt szélsőségeket hozott az idei tavasz Magyarországon, a HungaroMet ugyanis az 1901 óta vezetett...
Óriási a baj, minden koncertjét lefújta Kis Grofó: súlyos egészségügyi probléma áll a háttérben
Kis Grófo váratlan bejelentéssel fordult rajongóihoz: egészségügyi problémák miatt az összes nyári fellépését lemondta.
Moszkva szerint a téli hideg miatt zsugorodott az első negyedévben az orosz gazdaság
A háború nem került elő magyarázatként.
Fiatalok és nyugdíj: Gondolkoznak, de csak kevesen takarékoskodnak
A megkérdezett 18-35 éves fiatalok háromnegyede már gondolkodik a nyugdíj kérdésén, csaknem a felük tudja, hogy fiatalon kellene elkezdeni...
Úgy megütötte részegen kötözködő társát a kocsmában, hogy belehalt az áldozat
Az ügyészség ugyanakkor enyhe büntetést javasol, mert az áldozat más betegségei is közrejátszottak a halálában.
Kormányülés után érkeznek a fontos bejelentések
Szerdán kormányülés volt, ezt követően csütörtökön 11 órától esedékes a kormányszóvivői tájékoztató, ahol várhatóan a...
Sport
Nem elég, hogy Ronaldo pocsék volt, még el kellett viselnie az ellenfél drukkereinek messizését is
Nem volt könnyű meccse Cristiano Ronaldónak a Kongói Demokratikus Köztársaság ellen.
Nemet mondott a Fradinak, máshová igazolt a magyar válogatott labdarúgó
Marco Rossi kapkodja a fejét.
Orbán Vikor végre elárulta, melyik foci-vb-meccsekre van jegye, ezt senki sem gondolta volna
A volt kormányfő elszólta magát a sajtótájékoztatóján, ekkor láthatjuk majd a foci-vb-n a lelátón.
Miért Algéria kapuját védi a francia legenda, Zinédine Zidane fia a világbajnokságon?
Messi háromszor is beköszönt Zinédine Zidane fiának, Argentína megállíthatatlan volt már az első meccsén.
„Julián Álvarezt eladta az Atlético Madrid, de nem az FC Barcelonának”
Óriási botrány tört ki Spanyolországban egy műsorban elhangzott mondat miatt.
Mégsem a korábban bejelentett edző veszi át a Ferencváros irányítását
Egy másik klub jelentette be a tréner érkezését, a zöld-fehérek még nem reagáltak.
Sokáig emlegetjük még ezt a vb-meccset: Hatgólos őrület és fordulatok az angol-horvát rangadón - videó
Az előző két Európa-bajnokságon ezüstérmes angol válogatott 4-2-re legyőzte szerdán a legutóbbi két világbajnokságon ezüst- és bronzérmes horvát csapatot az Egyesült Államokban, Mexikóban és Kanadában zajló
Most már tényleg megvan Mohamed Szalah utódja a Liverpoolnál
Mindent egy lapra tesznek fel.
Ronaldóék is beleszaladtak a pofonba a futball-vb-n
Brazília és Spanyolország után Portugália sem tudott nyerni az első meccsén a futball-világbajnokságon.
Fabrizio Romano bejelentette, hogy a Liverpool leigazolta a LaLiga-sztárt
Víctor Munoz Andoni Iraola kérésére érkezik az Anfieldre.
Megerősítve: A Loki legendája lett a Mezőkövesd edzője - hivatalos
Igaznak bizonyultak a csakfoci.hu korábban közölt információi: Máté Péter vette át a Mezőkövesd Zsóry FC irányítását.
Bulvár
„Hazahozattuk a fiam holttestét Magyar-országról, másnap hazajött a temetésre a bátyja, és infarktust kapott”
Bár sírva fakadt az ítélőtáblán a 21 éves informatikus gyilkosa, az áldozat anyja szerint ez csak színjáték volt. Először szólalt meg a csepeli kenyérgyárban megölt fiú édesanyja, aki néhány hónapon belül m
Nyáron egész éjjel bukóra hagyod az ablakot? Ezért nem túl jó ötlet így tenni
Bár elsőre logikusnak tűnik a megoldás, valójában több problémát is okozhat a folyamatos szellőztetés.
Érik a csel? Ebben reménykedik a Fidesz Magyar Péterrel kapcsolatban, belsős információ látott napvilágot a szakértő oldalán
Folyamatosan jönnek az információk, hogy a két oldal mire készül. A Fidesz reményeiről is hallottunk.
„Utólag derült ki, hogy meleg, és csak alibiből vett el” – Amikor a férfi nem szerelemből házasodik
A férfiak részéről sokkal több az érdekházasság, mint gondolnánk. Egy különösen csúnya veszekedés során derült ki az igazság.
Családi házakba csengetnek be a csalók – ezzel a trükkel próbálnak átverni
Érdemes nyáron elintézni a kéményseprést, ami sok esetben ingyen jár. A családi házakba bejegyzett vállalkozásoknál azonban csalók is feltűntek, akik a katasztrófavédelemre hivatkoznak.
Ilyen valójában Orbán Viktor, olyan mondta el, aki 20 éve mellette dolgozik
Egy anekdotát is megosztottak a volt miniszterelnökről.
„Gratulálok a tiszás győzelemhez, veheted a golyóálló mellényt a fiadnak” – politikai fenyegetések a porcsalmai óvodában
Fegyelmi indult az óvodavezető ellen politikai megfélemlítés miatt.
Atyaég, mi lesz csütörtökön a magyar benzinkutakon!
Gyorsan megmutatkozhat az árváltozás.
Fidesz-riadó „Zsolti bácsiról”: minden idők legnagyobb pedofilbotrányát kiáltják
Tekeredik a "Zsolti bácsi" ügy: a Fidesz-frakció szerdán arra jutott, hogy a Tisza párt tudatosan "egy hazug pedofilkampányt" építhetett fel a hatalom megszerzése érdekében a Szőlő utcai javítóintézet ...
Van egy csavar Sulyok Tamás ügyében, ezért állhat jelenleg az ügy
Az elmúlt hetekben kevés fejlemény jött az ügyben, ám az elemző szerint egy dolog biztos.
Magyar Péter lecsapott a NAV-ra és a TEK-re
Belső vizsgálat indult a NAV-nál és a TEK-nél a márciusi aranykonvoj-akció ügyében, amelyből diplomáciai konfliktus is kialakult. A Magyar Péter lecsapott a NAV-ra és a TEK-re bejegyzés először Acnews-én jelent me
Nagy áremelések lesznek júliustól: jönnek az értesítések
Üzenetet küldött a Telekom és a Yettel az ügyfeleinek a júliusi díjemelésről.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
- A talált madárfiókák többsége nem árva, nem szorul megmentésre, ne szedjük össze őket!
- Már csak pár napig lehet pályázni az ingyen falfestékre
- Hosszú hétvégi változások, kedvezmények a vasúton
- Díjmentes a visszaút a Győrkőcfesztiválról
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
