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
Kisebbségi kormányzásra készül a szomszéd miniszterelnök
A Bukarestben kormányon lévő Nemzeti Liberális Párt (PNL) kisebbségi kormányzásra készül és nem fog újabb koalíciót kötni a...
Ordítja a háziorvosom: egy kanál ebből naponta, és a szíved erősebb lesz, mint valaha
Egyre többen fordulnak a természetes megoldások felé, amikor a szívük egészségének megőrzéséről van szó. A rohanó mindennapok, a...
Egy perce jött: megszületett Bangó Margit ükunokája, ilyen édes nevet kapott
Egy új élet érkezése mindig különleges pillanat, de amikor egy család több generációját is összeköti, az valóban felejthetetlen....
Vetőmagos támogatás a tehetségnek: Ösztöndíjat kapott a mosonmagyaróvári agrárhallgató
A RAGT Vetőmag Kft. és a Széchenyi István Egyetem összefogása révén újabb fiatal agrárszakember kapott elismerést.
Erre senki sem számított: mi történik a tojás árával?
Soha nem volt még ennyire vegyes a kép a hazai baromfiágazatban.
Kész, ennyi volt: Trump nem akarja meghosszabbítani a fegyverszünetet Iránnal, de van egy nagy terve
Az Egyesült Államok elnöke, Donald Trump a CNBC-nek adott interjút, amelyben kifejtette az álláspontját az Iránnal vívott háborúval...
Tacskókat a minisztériumokba: a kölyökkutyák imádják az iratdarálós kormányváltást
Ha már darálnak, adják nekik - kérik az állatmenhelyen.
Kelemen Hunorral egyeztetett Magyar Péter: „Egyetértettünk abban, hogy a múltat magunk mögött hagyjuk”
A Romániai Magyar Demokrata Szövetség elnöke megígérte, távol fogják tartani magukat a jövőben a magyar pártpolitikai küzdelmektől.
Vizsgálja az ügyészség a csádi katonai misszió ügyét
Az ügyészség most azt vizsgálja, hogy indítson-e nyomozást.
Így tanítsd meg a kutyád fegyelmezetten sétálni: a tiktoker lépésről-lépésre elmagyarázta
Türelem és kitartás kell ahhoz, hogy a kutyus jól viselkedjen melletted.
Az Artemis II űrhajósa iPhone-jával videózta le az űrből a Földet
Közösségi oldalán tette közzé a nem mindennapi felvételt.
Kútba esett egy férfi Letenyén, a szomszédok vették észre
Tűzoltók siettek a helyszínre.
Sport
Az MLSZ beverte a szöget a Fradi „koporsójába"
A szövetség válaszolt a vádra, miszerint szabálytalan góllal nyerték a rangadót a győriek.
Döntöttek a Real Madridnál: Két játékos van, aki érinthetetlen
Nagyon pörögnek a pletykák, a hírek azt követően, hogy a Real Madrid szezonjának érdemi része nagy valószínűséggel véget ért.
NB I: Megvan az MLSZ hivatalos válasza az ETO-Fradi vitatott góljára
Robbie Keane is vitatta, most reagált az MLSZ az ETO-Fradi nagy port kavart góljára.
Nyakát törte egy futballmérkőzés közben Jürgen Klinsmann fia
Az olasz másodosztályban szereplő kapust azonnal kórházba szállították.
Csatatérré vált az NB I-es rangadó: Görögtüzekkel támadtak a rendőrökre a Fradi-ultrák - videó
Összecsaptak a Ferencváros szurkolói a rendőrséggel Győrben.
Nem az MLSZ magyarajánlása okozhatja a Fradi vesztét
Robbie Keane szerint megoldhatatlan probléma volt a szabályozás betartása, de pont a Győr példája mutatja meg, mennyire nem.
Itt a fordulat: felülírták az MBH Bank csapatának kizárását.
A konstruktív együttműködés eredményeképp mégis indulhat az együttes.
Az első esélyt csúnyán elszúrta a Vasas, még harcolnia kell a feljutásért
Angyalföldön három éve várják a feljutást, de az ünneplésre még legalább egy hetet várniuk kell.
Küszöbön az átigazolási bomba: nyáron érkezhet a csúcsigazolás
A 2000-es évek kirakatcsapat egy nagyon fontos posztot oldhat meg szupersztár játékossal.
Sallai úgy kicsinálta a Bayern-játékost, hogy nem is kell már a Galatának
A szakmai stáb számára a magyar labdarúgó az ideális jobbhátvéd, ezért török lapértesülések szerint nem is tartják meg a Bayern Münchentől kölcsönvett játékost.
Trump utódjaként ünneplik, nyeregben volt, aztán váratlanul a falnak ütközött
Sokáig nem így nézett ki, de végül hétfőn érvényesült a papírforma.
A Vasas-edző az elnapolt feljutásról: "Biztos vagyok benne, hogy elérjük a célunkat" - NB II-es értékelések
Így látták a vezetőedzők a Vasas-BVSC NB II-es bajnokit.
Bulvár
Elindult a fideszes celebek rémálma, kijött a bojkott-lista
Ezek a celebek vannak bajban Magyarországon.
Soha nem látott mélységekbe süllyedt a Heti hetes, Majka Deák Dánielnek tett ajánlatot
Majka szívesen együttműködne Deák Dániellel, a kommentelők kegyetlen ítéletet mondtak.
Rendkívüli dolgot szúrtak ki a netezők Magyar Péter sajtótájékoztatóján, de van rá magyarázat
Magyar Péter egy elég érdekes dolgot csinált a nemzetközi sajtótájékoztatóján, és ez a kommentelőknek is feltűnt.
Kiürültek a boltok. Óriási mennyiséget vásároltunk belőle a hétvégén.
Itt a tavasz és vele a kerti munkák időszaka is. Hiába kellenek ugyanazok az eszközök, a legtöbben az utolsó pillanatokra hagyják ezek beszerzését, így van, amit rögtön el is kapkodtak a hétvégén!
Gáspár Evelinnek távoznia kell a külügyből, de nincs hová
Gáspár Evelin épphogy a Külügyminisztérium arca lett, már véget is ért a karrierje. Pedig az idősebbik Gáspár lány példája adott erőt a kisebbségben élőknek, hogy tanulással Salgótarjánból is fel lehet zá
Hegedűs Zsolt elárulta az első reformot – Nagy változások lesznek az egészségügyben
Hétfőn hivatalosan is bejelentették, hogy dr. Hegedűs Zsolt lesz az újonnan megalakuló kormány egészségügyi minisztere. Mutatjuk, mit gondol a Magyar Orvosi Kamara a leendő egészségügyi miniszter alkalmasságáról
Hihetetlen dolgot tettek Magyar Péterrel Japánban, erre senki sem gondolt volna, mégis megtörtént
Senki nem számított arra, amit Japánban tettek Magyarország leendőbeli miniszterelnökével, a Tisza párt elnökével.
A belgyógyászok egyetértenek: ennyi séta kell 55 felett a vérnyomás csökkentéséhez
A rendszeres, mérsékelt intenzitású mozgás az egyik legegyszerűbb és legbiztonságosabb módja a vérnyomás, így a szív- és érrendszeri kockázatok csökkentésének.
Magyar Péter: még idén érkezik a nyugdíjemelés és megduplázzák a családi pótlékot
A leendő miniszterelnök szerint már augusztustól fizetnék az Iskolakezdési támogatást is.
Az MLSZ beverte a szöget a Fradi „koporsójába"
A szövetség válaszolt a vádra, miszerint szabálytalan góllal nyerték a rangadót a győriek.
Kiszivárgott, Magyar Péter mit mondott zárt ajtók mögött a Tisza képviselőinek
A leendő miniszterelnök elődje lehet az egészségügyi tárca egyik államtitkára.
Nem hitte el a nőgyógyász, mit használt a beteg síkosítóként: elképesztő esetek nődokiktól
Az orvosok egészen más szemmel látják az emberi testet, mint bárki más, de talán még közülük is kiemelkednek a nőgyógyászok.
- 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
