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
0
0

hírek innen, onnan

Ismét egy botrányos történet Sneider szkinhedmúltjából

Továbbra is támogatja a Jobbikot a balliberális oldal, annak ellenére, hogy a párt elnökéről és több politikusáról is egyre több...

Döntöttek a főváros és a kerületek közti forrásmegosztásról

Tavalyhoz képest idén huszonkilencmilliárd forinttal több forrásból gazdálkodhat a főváros és a kerületek. A Fővárosi Közgyűlés...

Megyéről megyére járva erősítik a nevelőszülői hálózat megbecsültségét

Bátran mondhatjuk, hogy a nevelőszülői hálózatban végzett munkát a szociális és gyermekvédelmi területen zászlóshajónak lehet...

Akkora orvoshiány van egy budapesti kórházban, hogy egyáltalán nem tudnak időpontot adni hasi ultrahangra

Orvoshiány miatt nem tudnak időpontot adni hasi ultrahang vizsgálatra egy budapesti kórházban ez derült ki a Házon kívül adásából. A...

Dán-francia és német-norvég elődöntő lesz a kézilabda vb-n

Az előző torna két döntőse, valamint a két társházigazda is elkerülte egymást a német-dán közös rendezésű férfi...

Szamosi Szabolcs és a Nemzeti Filharmonikusok közös koncertet adnak a Zeneakadémián

A francia zene varázslatos birodalmába kalauzolja a közönségét Szamosi Szabolcs orgonaművész a Nemzeti Filharmonikus Zenekarral közös...

Évente 500 kilogramm hulladék jut egy emberre

Az Európai Unióban folyamatosa nő a kidobott szemét mennyisége: tavaly mintegy 500 kilogramm, tavalyelőtt 487 kilogramm háztartási...

Soros Davosban is próbálkozik

Újabb európai vezető politikussal találkozott tegnap Soros György, ezúttal a davosi Világgazdasági Fórumon. A Fidesz szerint az amerikai...

Tárgyakban őrzött írói emlékezet

Jókai-hagyaték címmel tartottak beszélgetéssel egybekötött könyvbemutatót kedd este a magyar kultúra napja alkalmából a Petőfi...

Halálos tűzvész egy budapesti kollégiumban

Egy kollégium épületének több helyiségében keletkezett tűz szerdán este Budapest IX. kerületében, a Markusovszky téren, az épületben...

A trónkövetelő diadala a rutinos, hétszeres győztes felett

Továbbra is várnia kell Serena Williamsnek a 24. Grand Slam győzelmére, mert négy meccslabdáról kikapott a cseh Karolina Pliskovától az...

0

Sport

A repülővel lezuhant focista kétségbeesett üzenetet küldött a gépről

Még mindig keresik a hatóságok a Cardiff City rekordigazolását.

Shane Tusup óta nem ünnepelte így senki a feleségét

A 23-szoros Grand Slam-győztes Serena Williams négy meccslabdáról kikapott a cseh Karolina Pliskovától.

Szenzációs tenisszel lettek döntősök Babosék Melbourne-ben

A magyar játékos pályafutása ötödik páros GS-fináléjára készülhet.

Barátnője szerint a maffia tehet a focista gépének eltűnéséről

Állítólag többször is sikertelenül próbált meg felszállni a kisrepülő.

Az eltűnt focistának rajta sem kellett volna lennie a lezuhant gépen

A Cardiff City vezetői menetrendszerű járattal utaztatták volna a Nantes-tól igazolt csatárt.

A norvégoktól elszenvedett kiütéses vereség miatt elúszott az olimpiai selejtező

A magyar férfi kézilabda-válogatott 35-26-ra kikapott a norvég csapattól.

Cristiano Ronaldo irtózatosan ízléstelent posztolt

Valószínűleg eszébe sem jutott, hogy miért baj, ha pont most szelfizik vigyorogva a magángépén.

Tunézia megküzdött a magyar továbbjutásért, most már rajtunk múlik

Ha Nagy Lászlóék kevesebb, mint öt góllal kapnak ki Norvégiától, bejutnak a 8 közé.

Szalai Ádám nem a pénzt választotta

A török nagycsapat, a Galatasaray elég télen üldözi a magyar válogatott középcsatárt. Ám Szalai nem adta be a derekát.

 Magyarország-Norvégia a kézilabda vb-n -  Sportmenü

Ausztrál Open, műkorcsolya Eb, vízilabda BL, és foci is lesz ma a tévében.

Egyiptom pontszámban utolérte a magyarokat

Egyiptom válogatottja hét góllal legyőzte Tunéziát a kézilabda vb-n.

Már csak egy dolog hiányzik erről a kézi-vb-ről: egy igazán komoly skalp

Ha nem kapunk ki Norvégiától, újabb lépést teszünk az olimpiai selejtező felé, de ehhez kell az első vb-bravúr.

Bulvár

Óriási bejelentés a Penny Markettől, több ezer embert érint a hír

Az áruházlánc meglépi azt, amit tavaly is.

A repülővel lezuhant focista kétségbeesett üzenetet küldött a gépről

Még mindig keresik a hatóságok a Cardiff City rekordigazolását.

Társulata közölte a szomorú hírt: elhunyt a Szomszédok legendás színésze

Uri István halálhírét a Centrál Színház jelentette be.

32 évesen, nyaralás közben halt meg egy ismert tévés

Egyelőre nem tudni, mi történt vele Mexikóban.

Nagy és komoly változás jöhet a magyar rendszámoknál

Elérkezett az ideje annak, hogy átalakítsák a rendszert.

5 szokás, ami 10 esztendővel hosszabbítja meg az életed. Kezdd el még ma.

A hosszú élet titkát sokan keresték már, de talán a Harvard Egyetem kutatóira mégis érdemes hallgatni. Ők ugyanis azt állítják, hogy az alábbi szokások felvételével a nők átlagosan 14, a férfiak pedig 12 évvel hosszabbíthatják meg az életüket.

Gyászol a szakma: elhunyt Dávid Ferenc

Élete 78 évében elhunyt Dávid Ferenc, Foster Gyula-díjas művészettörténész.

Különös tárgyakat mosott ki az eső a földből - Egy kislány vette észre

Ősi agyag lószobrocskákat mosott ki az eső a földből Izraelben.

Szomorú hírt kaptunk: hétfőn elhunyt a népszerű énekesnő

Családja jelentette be a tragikus hírt.

Ahogy az őrült skodás megelőzte a BMW-st, olyat még az F1-ben sem látni

Elképesztő manővert rögzített a fedélzeti kamera.

blogmorzsák

Visszafejlesztés 150 milliárdból

Gondolatok a Rákos-Hatvan vasútvonal felújításáról.

Hányan az ágyban? Egy nyitott kapcsolat kulisszatitkai

A nyitott kapcsolat az együttélés egyre gyakoribb formája, de vajon működik?

Közcélú trágárság, avagy basszák meg a sarkantyújukat

Először kapkodtak pénz helyett levegő után a tisztességtelenségben megőszült politikusok, mondván, hogy azért mindennek van határa.

Karrierépítés GYES alatt?

5 ok, amit érdemes fontolóra venni.

Veszélyes-e a bolygóra a biotáplálkozás?

A probléma a kutatók szerint éppen a felhasznált földek mennyiségében van.

7 hasznos trükk a Facebookon

Van pár olyan trükk, mely hasznos, de kevesen tudnak róla.

Fallációk egy nemek közötti szócsatában

Hatalmas médiavisszhangot váltott ki Jordan Petersonnak, a Torontói Egyetem pszichológia professzorának BBC-interjúja.

„Nem vagyok a magam ura“

Létezik az, hogy a szabad akarat csupán egy naiv illúzió?

Snoop Dogg vagy A Kutya Vacsorája?

Négylábúak a zenetörténetben a Baha Mentől David Bowie-ig.

Anatolij Marcsenko, az „örök fogoly” születésének napja

Miközben a hatalom fennen ta­gadta, ő tudatta a világgal, hogy a Gulág Sztálin után is tovább él. Ő csak tudta, volt ott eleget.

Vajon mikor lép felnőttkorba a gyermeki hit?

Jobban bízhat a saját felnőttségében az, aki a klasszikusokat olvassa, mint az, aki a napi sajtót bújja.

0