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:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Megérkezett a Moody's döntése Magyarországról
Minden maradt a régiben, nem változott a magyar adósbesorolás.
Belöki az emésztést, kipucolja a vastagbelet, leégeti a hasi zsírt ez az őszi gyümölcs
A természet ajándékai testnek és léleknek!
Betiltja a magyar kormány a műhúst
A kabinet teljes tilalmat vezet be a laboratóriumi körülmények között előállított, úgynevezett műhús gyártására és forgalmazására...
Büszke lehet a Real Madrid legendája
Az ötszörös BL-győztes Marcelo 16 éves fia debütált a Real Madrid U19-es csapatában.
A német világbajnok: Katarban jobban érzem magam, mint Európában
A katari QSL Chats című műsorban a PSG korábbi játékosa, Julian Draxler részleteket osztott meg új katari életéről, és visszatekintett...
230 000 eurós csalást ismert be a Chelsea korábbi alkalmazottja
Egy korábbi Chelsea-alkalmazott, Clare Walsh bűnösnek vallotta magát csalás vádjában, miután több mint 200 000 fontot sikkasztott el a...
Nem a narancshéjról van szó: tedd ezt a filléres dolgot a radiátorra, és napokig illatos lesz az egész lakás
Sokan szeretnék, ha az otthonuknak lenne egy saját, meleg és hívogató illata, amely nem túl erős, mégis napokon át megmarad. Nos, most egy...
Nincs meglepetés, megvan a Tisza Párt 104 jelöltje
A Tisza Párt pénteken este – egy nagyszabású élő „választási műsorban” – nyilvánosságra hozta, kikből lettek azok a jelöltek,...
A Tisza Párt minden harmadik egyéni képviselőjelöltje nő
A Fidesz a legutóbbi választáson mindössze 7 helyen indított női jelöltet, és a kormányban egyetlen nő sincs.
A kormány törölte a félkemény sajtokat az árrésstopos termékek köréből
Több kemény sajtot szinte az utolsó pillanatban vett ki a kormány a kibővített árrésstopos termékkörből.
5 kilóval vékonyabbnak tűnsz, ha így teszed fel a pirosítót
Ismerted ezt a trükköt?
Trump egy aláírógépre hivatkozva érvényteleníttetné Joe Biden legtöbb rendeletét
Az amerikai elnök szerint elődje engedélye nélkül használták mások a régóta bevett eszközt.
Sport
5000 kilométert utaztak a drukkerek, az ellenfél csapata megajándékozta őket
Tíz drukker nem akármilyen utat vállalt be.
Vége a botránynak, felbontották a Győr kulcsjátékosának szerződését
A leírtak alapján közös megegyezéssel távozik a klubtól.
Ilyen mély sírgödörből eddig még senki sem mászott ki
Erre a fordításra még unokáink is emlékezni fognak.
A félpályától rúgtak gólt az Európa-ligában
A nap gólját szerezte a spanyol futballista, de a pontszerzéshez ez is kevés volt.
Az FTC üdvöskéje valóban Szoboszlai útjára léphet, de nem úgy, mint eddig hittük
Erősödnek a várható átigazolásáról szóló hírek.
Kitúrták a helyéről a gépen, ezért élte túl a futballtörténelem egyik legszörnyűbb katasztrófáját
71-en meghaltak, három játékos megmenekült.
Rögtön felidegesítették Robbie Keane-t a Ferencváros Európa-liga-mérkőzése után
Egy újságírói kérdéssel nem volt elégedett az ír szakember.
A magyar válogatott után klubcsapatában is kétmeccses eltiltást kapott Sallai Roland
Emiatt lemarad a Fenerbahce elleni rangadóról is.
Győzelemmel kezdte a világbajnokságot a magyar kézilabda-válogatott
Szenegált verte az első körben a magyar csapat.
Annyi biztos, nem fognak spórolni női kézilabdázóink a világbajnokság következő meccsén
Azzal tisztelik meg leginkább az ellenfelet, ha mindent beleadnak.
Arda Güler üzent tegnap a Fradiról, miközben Szoboszlait fúrhatja a Real Madridban
A Szoboszlai Dominikkal összevesző Real Madrid-sztárt szoros érzelmek fűzik a Fenerbahcéhoz.
Elképesztő dolgot írnak Szenegálban a magyar válogatottról a vb-nyitány után
Epikus teljesítményt láttak Szenegálban, ahol Golovin Vlagyimir csapatától világbajnoki címet várnak.
Bulvár
Megerőszakolják, megkínozzák a nőket és a gyerekeket – Sokkoló, mi derült ki az ENSZ jelentéséből
A szudáni nők olyan borzalmakat szenvednek el, amelyeket senkinek sem lenne szabad átélnie – figyelmeztet az ENSZ. Megrázó részletek kerültek napvilágra.
Ez a rák a legrosszabb - csendben pusztít, tünetek nélkül. A diagnózis utáni 5 évet a betegek 11 százaléka éli túl
Csendben fejlődik ki, alig ad jelet, tünetet – és mire diagnosztizálják, sokszor már késő.
A tévéstúdióban halt meg a legszebben beszélő magyar bemondó, aki egyik szerelme mellett sem találta meg a valódi boldogságot
A Magyar Televízió bemondói nem csupán klasszikus műsorvezetői teendőket láttak el, de jellegzetes karakterükkel, kisugárzásukkal, tekintélyükkel még emelni is tudták a média renoméját. Most következő cikkünkb
Most jött: óriási a káosz Budapesten, már a metró se jár
Rettenetes dráma játszódott le péntek reggel. Az M3-as metró helyett pótlóbusz jár.
Tudod, miért van bojt a téli sapkán? A legtöbben rosszul tippelnének
A bojtos sapka ma már alap téli trenddarab, de eredetileg nem divatcélokat szolgált – sőt, sokáig egészen más jelentősége volt. Kevesen ismerik az okot, pedig meghökkentően praktikus volt.
Az amerikai kormány rendkívüli bejelentésére ébredtünk – megindulhatnak a csapások
Az Egyesült Államok újabb lépést tervez a venezuelai kábítószer‑kereskedelem visszaszorítására.
Világszenzáció, kis magyar város lett a világ legjobb városa, döbbenetes az eredmény, a turista szerint Párizsnál is jobb
Egy merész TikTok-összehasonlítás kavarta fel a nézők figyelmét, amikor egy magyar várost váratlanul egy kulturális rangsor élére emeltek, még Párizst is lekörözte.
Vlagyimir Putyin besokallt, ultimátumot adott Ukrajnának, az új béketervről Moszkvában tárgyalnak az amerikaiak
Az orosz elnök délelőtt Orbán Viktorral találkozik Moszkvában.
Gulyás Gergely hirtelen megakasztotta a Kormányinfó élő adását, az év legkeményebb szópárbaja bontakozott ki
A Kormányinfó gyakran tartogat parázs pillanatokat, ilyet azonban még nem nagyon láttunk.
A tested túl sok cukrot kap, ha ezeket a tüneteket tapasztalod magadon
Az édes ízek csábítása sokunk számára nehezen ellenállható, azonban a túlzott cukorfogyasztás hosszú távon számos negatív hatással lehet az egészségre. Ha valószínűnek tartod, hogy több cukrot fogyasztasz a k
Ennyi pénzt kapnak a nyugdíjasok karácsonyra
Számos önkormányzat idén is karácsonyi támogatással segíti a nyugdíjasokat és a rászorulókat, de óriási a szórás: van, ahol 8–10 ezer forint jár, máshol 25–30 ezret osztanak.
Zsiday: Most adottak a feltételek Magyarországon, hogy leváltsák a félautoriter rendszer vezetőjét
A közgazdász szerint egy esetleges Tisza-győzelem esetén van esély egy izmosabb gazdasági növekedésre.
blogmorzsák
Bennszülött berkenyefaj pusztult ki a Vértesben!
Hazánk területén a bennszülött fajok száma nem túl magas, megőrzésük közös érdekünk és feladatunk, de úgy tűnik, még ezekre sem vigyázunk eléggé.
Mindent elsöprően extra lett az új Cupra Formentor
Csak egyetlen baj van.
Apponyi Sándor-emlékév
Holland Van Gelder vagy diósgyőri papír? Apponyi Rariora katalógusának papírtörténete.
- Csökkent a gázolaj ára
- 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
- Borzasztó lesz utazni vonattal a Budapest-Pécs vonalon
- 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
- 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
- Ismét lesz ebrazzia Kaposváron
- Felsőfokú oktatási intézményben tanulók albérleti és kollégiumi támogatása
