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
Aggasztó változáson megy át a Balaton
Már 47 centiméteres a Balaton átlagos vízállása, az elmúlt két hétben kilenc centimétert apadt a tó.
Új nő lettem! 1 kanállal teszek ebből a samponba, a zsíros haj és a korpa a múlté
Otthon gyakran találhatunk olyan alapanyagokat, amelyeket nemcsak a konyhában, hanem a szépségápolásban is felhasználhatunk.
Egy család 16 órára a tengeren ragadt, miután felborult a jetskijük Thaiföldnél
Az egész éjszakát a tengerben töltötte az apa és két fia.
Mi mindenre kell figyelni augusztusban a haszonkertben?
Augusztusban számos fontos teendő vár a haszonkertben gazdálkodókra: itt az ültetés, a vetés és a betakarítás ideje. Az időben...
Viszket a végbéltájék? 7 gyakori ok, amelyre sokan nem is gondolnak
A végbéltáji viszketés egy, kellemetlen, de meglehetősen gyakori panasz. Mutatjuk, milyen okok állhatnak a hátterében.
Az OTP szerint technikai hiba okozhat zavart a kártyás fizetések során
A kellemetlenségek miatt elnézést kérnek az ügyfelektől.
Állandóan forr a levegő a Nemzeti körül - összegyűjtöttük a színház legnagyobb botrányait
A Nemzeti Színház élén továbbra is Vidnyánszky Attila áll, holott csütörtökön még attól tartott, hogy pénteken a minisztériumban a...
Minden idők legnagyobb erdőtüze pusztít az európai országban
Rekordméretű erdőtűz pusztít Belgiumban, emiatt az Európai Unió helikoptereket és tűzoltó repülőgépeket küldött a kelet-belgiumi...
Vidi: 12 millió eurós garanciával érkezne a reménybeli befektető - közlemény
Újabb fordulat történt a Videoton FC Fehérvár tulajdonosváltásának ügyében.
Példátlan drónhullám volt Románia határánál, 96 óra alatt több mint száz eszközt észleltek a radarok
Romániában kilencszer emelték a légvédelmi készültséget, hétszer szálltak fel NATO-gépek, két tengerparti strandot zártak le,...
Arról az ATV-s műsorról nevezi el a Tisza Párt az új felületét, amiben a fiatal Magyar Péter is szerepelt
A hamarosan induló Közhang egyfajta permanens nemzeti konzultációt sejtet.
Letarolta a piacot a pénzmágnes Málta – Európa legkisebb országa lett a filmstúdiók egyik kedvenc forgatási helyszíne: 40 százalékos támogatással csábítják ide Hollywoodot
Málta az elmúlt években Európa egyik legfontosabb forgatási helyszínévé vált, ahol évente több mint harminc filmes és televíziós...
Sport
Alexis Mac Allister döntött, négy topcsapattól volt ajánlata a Liverpool sztárjának
Az argentin világbajnok mindenkit meglepett.
Óriási fordulat Szoboszlaiéknál: Jeff Bezos milliárdokat tett le az asztalra a Liverpoolért
Páratlan milliárdoskonzorcium vásárolta be magát az angol gigászba: a Facebook-társalapító és az Amazon vezére is csatlakozott. Mutatjuk, mit jelent a rekordüzlet a csapat jövőjére nézve!
Csodagyerekért tett ajánlatot a Ferencváros, már el is fogadták az
Legalábbis egy bolíviai újságíró ezt állítja.
Kirobbanó formában a magyar klasszisok: Milák 50 gyorson, Kós 200 vegyesen tündökölt
Figyeljünk az 1500 gyorsra és a 200 pillangóra is!
Káosz a barátságos meccsen: az egyik csapat levonult a tizenegyesrúgásoknál, a másik üres kapura lőtte a tizenegyest
Gondolhatnánk, hogy valahol Dél-Amerika eldugott részén történt, de nem, két európai csapat meccse zárult így.
Neymar olyan gólpasszt adott, amilyet csak a legnagyobbak tudnak
A Santosban még mindig képes villogni Neymar.
A Real Madrid is le akarja igazolni az FC Barcelona kiszemeltjét
Az Atlético Madrid lehet a két nagy kakaskodásának a nyertese.
3000 milliárd forintos hírt kapott Szoboszlai Dominik, lesz mit a tejbe aprítani
Az angol sajtó szerint az Amazon alapítója és társai nagyjából 30 százalékos tulajdont vettek meg a Fenwaytől.
Drámai módon bukta el az Eb-érmet a magyar atléta
Iszonyatosan nagy balszerencséje volt.
A szakértő szerint szemérmetlen csalással fosztották meg a magyar gyaloglót az Eb-éremtől
Válságban van a szakág.
Tóth Balázs bravúros pontszerzéssel búcsúzhatott el a Blackburn Roverstől
A 93. percben egy kifogott büntetővel tehette volna még emlékezetesebbé a favorit elleni szezonrajtot.
A Vasast nem lehet megállítani, és már vezeti az NB I-et
A 97. percben jött a dráma.
Bulvár
Óriási hiba a hamvasztás? Döbbenetes dolgot mondott egy tudós, tényleg ez történik velünk a halál után?
Neil deGrasse Tyson tudja, mi történik a halálunk után.
„Lecsuktak. Isten Veletek.” - Schobert Norbit bezárták, kikerült az internetre a felvétel
Schobert Norbi vidáman vonult be.
Alig alakult meg a Tisza-kormány, máris megvan az első leváltott minisztériumi vezető
Alig alakult meg a Tisza-kormány, máris megvan az első személyi csere: lecserélték a Honvédelmi Minisztérium kabinetfőnökét. Részletek a tárca furcsa magyarázatáról!
„Ott álltunk egy szál fürdőnadrágban, a semmi közepén” – Katasztrofális nyaralósztorik
Három olvasónk mesélte el, hogyan lett a várva várt pihenésből olyan történet, amit azóta is minden nyáron felidéznek.
Megérkezett Paksra a Mi Hazánk energiajogásza, aki szerint útját állták, majd keményen nekiment Magyar Péternek
Tóth Máté szerint 42 milliárdos kárt okozott a kormány.
Pokoli hetek várnak 1,5 millió magyarra: erre jobb, ha mindenki időben felkészül
A parlagfűszezon már elkezdődött Magyarországon, a pollenkoncentráció pedig több helyen elérte a tüneteket okozó szintet.
Liptai Claudia egész alakos bikinis fotója: 53 évesen Photoshop nélkül is vállalja nőies idomait
A műsorvezető elképesztően jól néz ki a bikinis képeken, ráadásul ő maga is kifejezetten jól érzi magát a bőrében.
Pénzügyi életveszélyben az emberek – Nagyon sokan súlyosan megbánták, hogy a közösségi médiából kértek gazdasági tanácsot
Egy brit felmérés szerint a közösségi médiából pénzügyi tanácsot szerzők jelentős része veszteséget szenvedett, miközben a mesterséges intelligenciát is egyre többen használják pénzügyi kérdésekben.
Esténként öntözöd a paradicsomokat nyáron? Ezért veszíted el a termést
A legtöbben a rossz időjárást vagy a talajt okolják, pedig a hiba sokszor ott kezdődik, hogy este, amikor végre van idő kimenni a kertbe, jólesően végigpermetezzük a bokrokat a slaggal.
A 90-es években még minden háztartásban ott volt ez a tárgy: ma már az se használja, aki még nem dobta ki
Sokaknak természetes volt, másoknak luxus, de mára teljesen megy ki a divatból.
„Egy napot sem bírnék ki már élve a fogházban” - Börtönbe kell mennie a Kósa Lajost ismét feljelentő csengeri örökösnőnek
Nyolc év után idén júniusban végérvényesen lezárult a csengeri örökösnő szövevényes ügye, akit most hosszú idő után jogerősen is elítéltek – tudta meg a Blikk. Az első fokon hét év börtönt kapott asszon
Elsüllyedt a luxusjacht, amit néhány napja vett át a tulajdonosa
Videón is látható az oldalára dőlt, közel 3 milliárd forint értékű hajó
- 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
