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
250 éves idén az amerikai demokrácia - A Függetlenségi Nyilatkozat mondta ki, Amerika nem angol gyarmat
Az USA, az Amerikai Egyesült államok világviszonylatban a fiatal nemzetek, országok közé tartozik a 250 éves történemével. Persze a...
Olyasvalamire készül az HBO, ami milliókat varázsolhat el
Az új HBO-sorozat részletesebben és következetesebben mutathatja be Harry varázserejét és a mágia szabályait.
Vesztegetés miatt vettek őrizetbe egy kormányhivatali osztályvezetőt
A megalapozott gyanú szerint egy Szabolcs-Szatmár-Bereg vármegyei vállalkozó közel egymilliárd forintos pályázatot nyújtott be egy...
Magyar Péter egyszerűen nem érti a Fidesz legújabb akcióját, Pócs Jánosék ezért támadták be a Tisza Párt iskolakezdési támogatását
Magyar Péter és az új kormányzat komoly ellenzéki sortűz alá került az őszi tanévkezdéshez kötődő...
Ez a jelenet mai napig ledöbbenti a nézőket a Netflixen, annyira hatásos
Eddie Munson Metallica-jelenete a Stranger Things negyedik évadából sokak szerint a Netflix legikonikusabb pillanata.
Leszámolás indult a közpénzekért: Vitézy Dávid felszólította Szentkirályi Alexandrát, hogy számoljon be az általa vezetett kekva pénzügyi helyzetéről
Vitézy Dávid ultimátumot küldött a vagyonkezelő alapítvány kuratóriumi elnökének a minisztériumból. A döntés elindít egy...
5 váratlan színész, akik feltűntek Arnold Schwarzenegger legendás filmjében
A Total Recall öt olyan színészt vonultat fel, akik a Star Trek-univerzumban is fontos szerepet kaptak.
Ha kisebb a nyugdíja, mint 262.100 Ft, akkor bajban van.
Sok magyar nyugdíjas számára meglepő lehet a legfrissebb hivatalos adat: az öregségi nyugdíj átlagos havi összege már meghaladja a 262...
A 6-os lottót feladtad már? Kár volt… A kukába is dobhatod a szelvényt…
Néhány száz forint, hat bejelölt szám, majd kezdődhet az álmodozás: családi ház, világ körüli utazás, gondtalan nyugdíjasévek és...
A kormány a minősített iratokat is feloldja — a hatóságok ezt az utasítást kapták az ügynökakták kötelező átadására
D. Kovács Ildikó beszámolója szerint a csütörtöki Magyar Közlönyben hivatalosan is megjelent az az átfogó...
Megtorpant a lakásárak emelkedése: fordulat látszik a magyar ingatlanpiacon?
Úgy tűnik, új szakaszba lépett a magyar lakáspiac.
Megvan a második afrikai továbbjutó, Egyiptom tizenegyesekkel intézte el Ausztráliát
Az ausztrálok kapust cseréltek a büntetőpárbaj előtt, hiába, az egyiptomiak négyből négyet bevertek.
Sport
Éjjel történt a foci-vb rangadóján: 94. perces góllal ejtették ki Ronaldóék a horvát válogatottat
A portugál válogatott nagy izgalmak után bejutott a foci-vb nyolcaddöntőjébe.
Lamine Yamal a Real Madrid új igazolásáról: „Élve felfalom!”
Harapós kedvében van a viccelődő spanyol zseni.
A FIFA megmagyarázta, miért érvénytelenítették a foci-vb-n a horvátok 103. perces gólját
A FIFA magyarázkodott, Modric kritizált.
Óriási botrány a portugál meccs előtt, Ronaldo nővére elárulta a futballsztár terveit
Cristiano Ronaldo góllal jártul hozzá a horvátok kiejtéséhez, de a botrány nem ült el.
Csúnyán pofára esett a német fociválogatott, fájdalmas döntést hozott a szövetségi kapitány
Úgy tűnik, hogy lezárult egy korszak.
Cristiano Ronaldo előbb vb-rekordot döntött, majd hisztizett egyet
Róla szólt majdnem minden.
Vb-rekord a Tippmixen: 7 ezer forintból csinált 25 milliót egy fogadó
A hétvégén Messiék, a franciák és a brazilok mérkőzései kínálnak újabb izgalmakat.
25 éve, hogy Roger Federer legyőzte Wimbledon akkori királyát
A wimbledoni tenisztorna egyik legemlékezetesebb meccse volt.
Bombaüzletre készül a Bayern München, kivásárolják a brazil válogatott sztárját
A védő lehet a harmadik nyári érkező.
Eladta szélsőjét az FC Barcelona, Lamine Yamal miatt távozott
A Dinamo Zagrebben lehet meg neki az áttörés.
Rúben Amorim akcióban, az AC Milan vinné a Liverpool világsztárját
Álmodozni szabad.
Élete lehetőségét kapja: Nico Williams 90 millió euróért igazolhat a Premier League-be
A Bilbao játékosa nyitott a váltásra.
Bulvár
„Ti ezt értitek?” - Magyar Péter nem tudja hová tenni, keményen betámadta a Tiszát Pócs János és a Fidesz
Az iskolakezdési támogatás váltott ki vitát.
Ki az, akinek ráfér a képére, hogy 180 millió forintos táskával flangáljon? – a Tisza Párt egyik legnagyobb támogatója szerint a Fidesz elszórta a vállalkozások fejlesztési forrásait
Egészen beteggé tett, ahogy az ország sorsa alakult – mondta a vállakozó.
Óriási botrány a portugál meccs előtt, Ronaldo nővére elárulta a futballsztár terveit
Cristiano Ronaldo góllal jártul hozzá a horvátok kiejtéséhez, de a botrány nem ült el.
Felfoghatatlan: Magyar Péter szívszorító videóban közölte a katasztrófáról, nagyon nagy a baj
Cselekedett a kormány, úton van a segítség.
Az egész ország őt kereste, 4 év után végre épségben megtalálták az eltűnt tinilányt
Még rengeteg a kérdés az üggyel kapcsolatban.
Pontosan erre ment el a nyugdíjpénz
Hihetetlenül pontosan sikerült megbecsülnünk, hány tag mekkora összegben fordította nyugdíjmegtakarítását lakáscélra. Mostanra nem csak a végleges szám vált ismertté, még a felhasználás részleteit is megismerh
Bezár a népszerű üzletlánc Magyarországon – más néven nyit ki újra
Bezárnak a Hervis sportáruházak Magyarországon, de Sports Direct néven várhatóan még idén újranyitnak.
Bodacz Balázs is távozik az ATV-től: „egy hazugságoktól és álhírektől mentes helyen” folytatja pályáját
A műsorvezető a csatorna Aktuál című műsorát vezette.
A pincérnővel akart keménykedni a katonafeleség, de a lehető legrosszabb emberbe kötött bele
Futótűzként terjed az interneten egy megdöbbentő történet, amely rávilágít arra, mi történik, ha valaki a férje pozíciója mögé bújva próbál megfélemlíteni másokat. A Redditen felbukkant beszámoló szerint e
Friss hír, nem lesz látható a Híradóban Erős Antónia. Kiderült minden
Ez a közlés érkezett.
A hentesek riadót fújtak: ilyen húsfajtákat ők sosem vesznek a szupermarketben
A hús nagyon kényes dolog, és a hentesek lerántották a leplet néhány húsfajtáról, amit nem szabadna szupermarketben megvenni.
Mégiscsak a HM állta Szalay-Bobrovniczky pihenését az isztambuli Four Seasons luxuslakosztályán
A volt honvédelmi miniszter korábban nem ezt állította.
- 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
- 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
- Elmarad a szombati Balaton-átúszás
- Szombattól sűrűbben járnak a balatoni hajók
- Nyolc új viharjelző állomást létesítenek a Balatonnál
