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
Olcsóbb lett kilépni az Egyesült Államokból
Az Egyesült Államok Külügyminisztériuma 80 százalékkal csökkentette az amerikai állampolgárságról való lemondás díjat, amely eddig...
Börtönt kért a bíróság egy kecskeméti drogkereskedő család utolsó életben levő tagjára
Volt egy olyan vevője a családnak, aki nyolcszáz alkalommal vásárolt tőlük drogot.
Keane szerint a 2-0 veszélyes a Fradi számára: "Azon vagyunk, hogy ők is szenvedjenek" - ezt várja az EL-visszavágótól
Robbie Keane szerint az FTC játékosainak maximális energiát kell mozgósítaniuk, és minden helyzetre fel kell készülniük, mert az...
Súlyos baleset történt egy bécsi építkezésen: négyen meghaltak, egy ember életéért még küzdenek
Súlyos építési baleset történt Bécsben kedd délután, amikor egy szerkezet összeomlott egy belső udvarban. A katasztrófában többen...
Irán rendkívüli bejelentése – Izrael megölte az egyik kulcsemberüket
Izrael újabb és újabb iráni vezetőket húz ki a sorból.
A vita nem mindig rossz – ezért tesz jót a kapcsolatodnak, ha néha veszekedtek
Az általános elképzelés, hogy a jó párkapcsolat egyik legbiztosabb jele a konfliktusmentesség. Ha nincs veszekedés, akkor nincs is...
„Az erotika bennem van, és a misztikum is” - Kozso gyönyörű lányát egy név kísértette álmában Londonban, azóta semmi sem a régi
Amanda Ardens egy barátnős kikapcsolódáson volt Londonban, amikor egy álom teljesen felkavarta. Az Elvira név annyira nem hagyta nyugodni,...
Lehullt a lepel: titkos üzletet kötött a háttérben Elon Musk - Itt van a fordulat a Teslánál?
A Tesla 4,3 milliárd dollár értékű akkumulátorcella-vásárlási megállapodást kötött a dél-koreai LG Energy Solutionnel. A michigani...
Ábel Anita kitálalt: ezért vált el 16 év után
Ha nem lépett volna, talán sose szabadul.
Szabados Ági: Sokan hülyének néztek, de én hittem a közösségemben
Hogyan lesz egy televíziós műsorvezetőből könyvesbolt-alapító? Szabados Ági inspiráló története a Küszöb új részében.
Női vitamincsapda: a marékszámra szedett pirulák helyett ez a valódi titok!
Ezek a létfontosságú vitaminok nőknek.
Eurojackpot: 11 ezer millió forintot ért ez a 7 könnyű szám
Ezek voltak a nyerőszámok március 17-én.
Sport
Kovács István körül áll a bál, az eltiltásáról és a lefokozásáról írnak Romániában
A nagykárolyi születésű játékvezető a héten csak az Európa-ligában fújja a sípot, csütörtökön az AS Roma–Bologna meccsen.
Körvonalazódik a megoldás? Irán egyetlen feltételhez kötötte világbajnoki részvételét
A közel-keleti ország már tárgyal a FIFA-val.
„El kell adni őt” – ilyen lesújtó véleményen még nem voltak Wirtzről
A német középpályás nem úgy tért vissza a sérüléséből ,ahogy azt a szurkolók remélték.
Tragédia lenne innen kiesni a válogatottnak
A magyar női kosárlabda-válogatott saját kezében tartja sorsát a vb-selejtezőn.
Hatalmas dráma Pécsi Ármin meccsén, olyan történt vele, amire 2026-ban még nem volt példa
Ezúttal a magyar kapus sem tudott csodát tenni, pedig több fontos védése is volt.
Marco Rossi kihirdette keretét márciusra, a Barcelona kapusa is a három újonc között
A labdarúgó-válogatott Szlovéniát és Görögországot fogadja a Puskás Arénában.
370 ezer forint a legdrágább, 27 ezer a legolcsóbb jegy a budapesti BL-döntőre
Az UEFA hivatalos közleménye szerint itt vannak a budapesti Bajnokok Ligája-döntő árai.
A Sallaiék elleni sorsdöntő meccs előtt Szoboszlait elővették Liverpoolban
Nem először történt ilyesmi.
Rüdiger a fejen térdelt ellenfelének üzent: Ha bántani akartam volna, nem kelt volna fel a földről
Először szólalt meg a szabálytalansággal kapcsolatban a Real Madrid védője.
Nem minden kopasz Arne Slot, frenetikus baki a Liverpool-Tottenham meccs előtt
Az aranyos videó vírusként terjed az interneten.
A Vasas ragaszkodik a kispestiek közelségéhez, ennek most a Mezőkövesd lett az áldozata
Az angyalföldiek 2-0-ra megnyerték a találkozót, és mindössze két pont a hátrányuk a Honvéd mögött.
Az egyik magyar focista sorsa már eldőlt a Liverpool sorsdöntő BL-meccse előtt?
A Liverpool edzőjét kirúghatják, ha csapata elbukja a Galatasaray elleni BL-párharcot.
Bulvár
Elindult a pánikvásárlás? Valamire készülnek a magyarok, óriási a kereslet a gázpalackok iránt
Kilőtt a kereslet Magyarországon.
Ukrán pénzszállítók: Lázár János elszólása miatt kerülhet bajba a kormány
Hivatali visszaélés, jogellenes fogvatartás és terrorcselekmény gyanúja miatt feljelentést tett az ukrán fél.
Dermesztő titkokat fecsegett ki Várkonyi Andreáról a legjobb barátnője, meghökkentő dolgokat állít
Kamerák előtt vallotta be a barátnő, hogy mit gondol Várkonyi Andreáról.
Prof. dr. Bányai Éva a rák lelki hátteréről: „Ezt a betegséget csak együtt, szövetségben győzhetjük le”
Milyen szerepe van a tartós stressznek, a lelki terheknek és az emberi kapcsolatoknak a daganatos betegségek kialakulásában és a gyógyulásban?
Gigantikus botrány, Mészáros Lőrinc képei sorakoznak az ukrán-magyar határon
A választások előtt nem jött ez jól Mészáros Lőrincnek.
Az egész családját lerajzolta a kisfiú - a nagynénje fülig elvörösödött, amikor meglátta magát a kész alkotáson
Vajon mit árulnak el a rajzok a gyermekek személyiségéről, lelkivilágáról, érzelmeiről? Nos, ahogy most következő történetünk is bizonyítja, jóval többet, mint elsőre hinnénk.
Zelenszkij kapitulált: győzött a józan ész
Fordulat az utolsó pillanatban: az EU-csúcs előtt Ukrajna beadta a derekát és Zelenszkij kapitulált, ami fordulatot hozhat az olajháborúban. Az elmúlt hetek intenzív diplomáciai egyeztetései végül eredményt hoztak
Kényes titokra derült fény: meleg lehet Irán új vezetője, ezen Donald Trump is meglepődött
Többen csatlakoztak az elnök reakciójához.
Schadl György mutatott egy képet a telefonján, és minden megváltozott
Az Igazságügyi Minisztérium dolgozóit hallgatta meg a bíróság.
Drámai válasz. Megkérdezték Orbán Viktortól, felkészült-e hazánk egy ukrán fegyveres támadásra
A Magyar Honvédség felkészült az ország védelmére, vélekedik a szakminiszter államtitkára. Azt viszont nem tudni, mennyi óvóhely van Magyarországon.
Teljes a készültség a frankfurti repülőtérnél, halálos áldozatok is vannak
Az elkövető szökésben van. Két halálos áldozata is van a frankfurti repülőtérnél kirobbant lövöldözések.
Már csak a csoda segíthetne Xantus Barbarán? Megható összefogás indult érte
Súlyos titkot őriz a múltjából Xantus Barbara.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- 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
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
- Két hétvégén is változik a vonatok közlekedési rendje
