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
Alaptörvény-módosítás: a társadalmi egyeztetés lezárult, már a véleményeket értékelik
Ezeket szombatig lehetett beküldeni.
A mi kis falunk sztárja, Sodró Eliza megmutatta gömbölyödő pocakját - nyáron érkezik első gyermeke
Sodró Eliza, a Radnóti Miklós Színház népszerű színésznője, akit a közönség A mi kis falunk című sorozatból is ismerhet, élete...
Annyira rápörögtek a ranch szószra a vébéturisták, hogy az már a Közlekedésbiztonsági Hivatalnak is feltűnt
Lécci, ne a kézipoggyászba, köszi.
Túlmelegedik a Duna, korlátozzák a paksi atomerőművet - Kritikus helyzetet okoz a kánikula
A Duna magas vízhőmérséklete miatt a paksi atomerőműnek vasárnap várhatóan további 320 megawattal kell csökkentenie a termelését –...
Irak a Hormuzi-szoros megnyitását és a blokád feloldását követeli Iránnál
Irak külügyminisztere az iráni kollégájával vasárnap folytatott megbeszélésén kiemelte a Hormuzi-szoros újranyitásának és az Iránnal...
Szükségállapot: új miniszteri bejelentés érkezett a sürgősségi ellátásról
A hőség érezhetően befolyásolja a sürgősségi osztályok betegforgalmát: tapasztalataink szerint sokan a nappali forróság helyett inkább...
A háború hiénái: így kaszáltak az olajcégek, a fegyvergyártók és a bennfentes spekulánsok az iráni konfliktuson
Bár megkezdődtek a tűzszüneti tárgyalások és az olajár is zuhanni kezdett, de ezen a hétvégén újra folytatódtak a légicsapások....
Megérkeztek a friss fotók. Megmutatta babapocakját Sodró Eliza
Örömhírt osztott meg rajongóival a A mi kis falunk Saciját alakító Sodró Eliza. A színésznő első gyermekét várja párjával, Rusznák...
Palvin Barbara várandósan is bevállalta a meztelenruhát, a modell felsője szinte semmit nem takart
Nagyon gyorsan gömbölyödik Palvin Barbara babapocakja és most ezt egy meglehetősen keveset takaró darabban is megmutatta. A modell...
Titkolják az ukrajnai anya elől gyermeke szörnyű halálát
Tragikus véget ért egy ötéves, nem beszélő autista kisfiú eltűnése Szigetszentmiklóson. A gyermek péntek délután szökött ki...
IPhone-od van? Talán ezt nem is tudod róla
A sárga akkumulátor ikon az Energiatakarékos módot jelzi, amely csökkenti a fogyasztást és bizonyos funkciókat.
Három év börtön, mert kritizálta a kormányt a TikTokon – Így hallgattatnák el a kritikus hangokat Szomáliában
Három év börtönbüntetésre ítéltek Szomáliában egy 27 éves nőt, miután a közösségi médiában bírálta a kormányt – írja a The...
Sport
Gyászol a magyar foci: Elhunyt az ETO válogatott legendája
Hosszan tartó betegség után életének 76. éveben elhunyt Pénzes Mihály, a Rába ETO egyszeres magyar válogatott, utánpótlás Európa-bajnok játékosa.
Portugália újabb kudarcával ugrott a világbajnokság legjobban várt negyeddöntője
Kolumbia összességében még közelebb is járt a győzelemhez, jobban megérdemelte a csoportelsőséget.
Olyat láttunk a horvát–ghánai meccsen, amit futballpályán még soha – ez is kevés volt
A horvátoknak sikerült elnapolniuk a legenda visszavonulását.
Ez a világbajnokság egy katasztrófa – Kifakadt az irániak csapatkapitánya
Nem szerepel rosszul a foci-vb-n az iráni válogatott, története során először az egyenes kieséses szakaszba is eljuthat. A csapat megis csalódott.
Átigazolás: Julián Álvarez „ámokfutása” még az FC Barcelona szurkolót is meglepte
Az Atlético Madrid csatára szóba sem áll más csapatokkal. A katalánokhoz akar igazolni.
Megszakad a szív: Gyászol Gakpo és párja, Messit eldugják a következő meccsen - napi vb-körkép és átigazolási hírek
Ezek voltak a legfontosabb és legérdekesebb szombati hírek a világbajnokságon, a külföldi foci világában és a nemzetközi átigazolási piacon.
Mikel Arteta mindenáron megszerezné az FC Barcelona 60 millió eurós sztárját
Akcióban az Arsenal.
A focista-feleség a romok alatt ragadt, már jóval 1000 felett a földrengés halottainak száma
Az anya testével védte kislányát a katasztrófában, a focista teljesen összeomlott.
Ezt a 16 meccset rendezik meg a foci-vb kieséses szakaszának első körében
Lezárult a csoportkör, kezdődik a kieséses szakasz.
14 éves minden idők egyik legemlékezetesebb gólöröme
14 évvel ezelőtt duplázott Mario Balotelli a Németország elleni Eb-meccsen. 13 éve annak, hogy megszületett az egyik legismertebb gólöröm és a fotó, amely évekig volt az internet egyik kedvenc mémforrása.
Megveszi a Chelsea a francia válogatott 55 millió eurós vb-csillagát
A világbajnokság után újabb igazolást jelent be a Chelsea: francia sajtóértesülések szerint a londoni klub megállapodott Maxence Lacroix megszerzéséről, akiért 55 millió eurót fizet a Crystal Palace-nak. Olvastad?
NB I-es felkészülés: Fordulatos meccsen győzelemmel debütált az új edző a Honvéd kispadján - videó
A Kispest-Honvéd FC 2-1-re legyőzte a Kisvárdát első nyári felkészülési mérkőzésén a Bozsik Arénában.
Bulvár
Orbán elüldözte, Magyar Péter visszaengedi, most visszaszivároghat Budapestre a CEU, újra fellángol az oktatási botrány
Orbán Viktor kormánya évekkel ezelőtt kiszorította Magyarországról a CEU-t, most azonban minden jel arra utal, hogy az egyetem ismét megjelenhet Budapesten. Új fejezet kezdődhet az egyik legismertebb politikai csatároz
Drámai felfordulás a Tisza kormánynál, 83 vezető repült, az MTVA élén is azonnali váltás, Magyar Péter már a kormányülésről jelentkezett
Egymást érik a döntések a Tisza-kormány kihelyezett ülésén, tömeges vezetőcserék, az MTVA átalakítása és látványos politikai bejelentések borzolják a kedélyeket.
Mi az a syntribation? A kéz nélküli önkielégítési technika, amelyről egyre többet beszélnek
Bár a syntribation csak az utóbbi években kapott nevet, maga a technika egyáltalán nem új. Egyre többen beszélnek róla nyíltan, a szakértők szerint pedig természetes formája lehet az önkielégítésnek.
Öt vármegyére csaphatnak ma le a zivatarok, folytatódik a kegyetlen hőkupola - Időjárás-előrejelzés
Vasárnap délután erőteljes zivatarok locsolhatják meg Magyarországot.
Eljárást indított a rendőrség azokkal a fiatalokkal szemben, akik szivárványos zászlókat dobtak az Erzsébet hídról a Dunába
Számos zászlódobálós eset történt a héten.
„Simán rányomok a nullára” – Borravalót adni gesztus vagy inkább elvárás?
Ott állsz a terminál előtt, és felvillan a kérdés: mennyi borravalót adsz? 0%, 10%, 15%? Mögötted sor, melletted a pultos, és egy pillanatra úgy érzed, mintha mindenki a döntésedet figyelné. Időközben állandó t
„Kórházba kerültem és senki nem keresett.” Mi az a szerencsétlenség, aminek utólag örülsz?
Az alábbi helyzetekre mondják, hogy egy átokba csomagolt áldás volt.
Bazsó Gábor: Eljön a perc, amikor megkérdezzük, meddig tűrjük, hogy az emberek autóval öljenek
Karotta az AIToday.hu-nak levezette: az önvezető autóval kritikus esetekben együtt járhat a kontroll elvesztése, mégis a robotaxi lesz a biztonságosabb megoldás. Az európai rajt előtt viszont tornyosulnak a - nem felté
Hűtési díjat számoltak fel az üdítők után, erre jött a konkurencia, és bevezették a hűtési kedvezményt
A ceglédi Mákvirág Bisztro tulajdonosai gondoltak egyet, és a kánikulában nem többet, hanem kevesebbet kérnek a hűtött italokért.
Szigetszentmiklósi tragédia: Nem merték elmondani az anyának, hogy meghalt a kisfia
Az apa elmondása szerint az édesanya a mosdóba ment ki, ekkor szökött el a kisfiú. Egy hónapja költöztek Szigetszentmiklósra, nem is tudták, hogy van egy tó a közelükben.
Kihúzták az ötöslottó nyerőszámait: 720 millió forint volt a tét
Ezek a számok hozhattak szerencsét ezen a szombaton!
Hegedűs Zsolt egészségügyi miniszter azonnali bejelentése vasárnap a hőhullám miatt
A tartós hőség nem csupán kellemetlenséget jelent, hanem komoly egészségügyi kockázatokat is hordoz, amik a mindennapi élet szinte minden területére hatással vannak.
- Csökkent a gázolaj ára
- Hallgatói tervpályázat: buszmegálló terveket várnak Szentlőrincre
- 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
- Adótraffipaxok Baranyában
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- Már a jelen is az elektromos buszoké
- Fotópályázat: környezetvédelem vs. környezetszennyezés
- Továbbra is várják a vért Baranyában
- 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
