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
Simán legyőzte a már biztos kieső DVTK-t, karnyújtásnyira a bajnoki címtől a Győr
Akár már vasárnap délután hivatalosan bajnok lehet Borbély Balázs csapata.
Két új Gripen érkezett a kecskeméti repülőbázisra
Várhatóan idén nyáron két másik repülőgép is jön.
Videó: fáklyaként égtek a kamionok a benzinkút mellett
A hosszúhétvége előtt súlyos tűzesethez kellet kivonulniuk a lánglovagoknak Lengyelországban. A tűz okát egyelőre vizsgálják.
Akár egész Nyugat-Magyarországot is sújthatja az osztrák bányákból „importált” azbesztszennyezés
Az osztrák bányákból a szombathelyi polgármester szerint a tágabb régió több városába is szállíthattak követ.
Bébiétel-botrány: őrizetben egy gyanúsított
Őrizetbe vettek egy 39 éves férfit Ausztriában a patkányméreggel szennyezett HiPP-bébiételek ügyében - közölte a burgenlandi...
Lemondott Vidnyánszky Attila
Vidnyánszky Attila is lemondott az NKA bizottsági tagságáról.
NB I: Legyőzte a Kisvárdát, másfél hónap után nyert ismét meccset a Kazincbarcika
Bár a Kisvárda szépített a második félidőben, egyenlíteni már nem tudott a Kazincbarcika ellen, amely 2–1-re nyert az utolsó "hazai"...
Nemcsak Szombathely lehet érintett az azbesztszennyezéssel
A város polgármestere szerint egész Nyugat-Magyarország érintett lesz ebben.
Dunaharasztiban nem sokkal feldíszítése után ellopták a májusfát
Levágták az ágait, a törzset pedig elvitték.
Miközben Kuba lakóinak a nagy része túlélésért küzd, egy rejtélyes katonai szervezet rengeteg pénzre tette rá a kezét
A hadsereghez kötődő Gaesa legalább 17,9 milliárd dolláros vagyont kezelhet. A zárt holding a legjövedelmezőbb ágazatokból szívja fel a...
Rekord tartalékpufferrel erősített a Tether: 1,04 milliárd dolláros profit az első negyedévben
A Tether újabb látványos pénzügyi eredménnyel jelezte, hogy továbbra is meghatározó szereplője a globális stablecoin-piacnak. A...
A mosogatószivacson hemzsegnek a bacik. Így tartsd tisztán
Sokak számára a mosogatószivacs csupán egy hétköznapi eszköz a konyhai teendők sorában, ám valójában egyik legnagyobb...
Sport
Szalah váratlan bejelentése: Szoboszlai elődjét akarja látni Liverpoolban
Az idény végén távozó egyiptomi klasszis a klublegenda Steven Gerrardnak adott exkluzív interjút.
Véber: "Egyedül bementem a Simon Sörözőbe, és beraktam az Újpest-indulót - nem értem, hogy élhettem túl?"
"Azt nyugodtan ki lehet mondani, ha az Újpest nyer, a szurkolók úgy fognak ünnepelni, mintha bajnoki címet nyert volna a csapat" - mondta Véber György a vasárnapi derbi előtt.
17 éves minden idők egyik legemlékezetesebb futballmeccse
17 éve, hogy Messiék hatot rúgtak a Santiago Bernabéuban a Real Madridnak.
„A lelkiismeretem nem bírta volna” – kitálalt a szövetségi kapitánnyal szembemenő magyar olimpikon
Székely Zója tornász még a tavalyi világbajnokságon szenvedett súlyos sérülést felemás korláton.
Hornyák Zsolt lehordta a magyar válogatott csatárát, csattanós válasz érkezett + videó
A Puskás Akadémia 3-1-re nyert a ZTE otthonában az NB I 32. fordulójában.
Megnyerte a madridi tornát, nem fogott kezet orosz riválisával, majd cigánykerekezett az ukrán teniszező
Marta Kosztyuk karrierje legnagyobb sikerét aratta a spanyol fővárosban.
Feltámadt a McLaren, nagyot bukott a Mercedes a visszatérő F1-ben
Lando Norris nyerte a sprintkvalifikációt Miamiban péntek este, George Russell csak a hatodik helyen zárt hatalmas hátránnyal.
A magyargyűlölő román klubelnök megalázta a Csíkszeredát, amely győzött ellene
Gratuláció helyett arról beszélt, hogy 20-0-ra szétverik majd a magyar gyökereit büszkén vállaló csapatot.
Megszakadt a Ferencváros szériája, négy kupagyőzelem után a Győr kiejtette riválisát
A 15-szörös győztes kisalföldi csapat sorozatban a 22. kupadöntőjét játszhatja vasárnap.
Az év dobásához az év mázlija is kellett
Néha centiken múlik a siker vagy a bukás. Most is ez történt.
A második félidőben átrohant a Győr a Fradin
A Győr a 24. Magyar Kupa-döntőjére készülhet, a Fradi öt év után először marad le a fináléról.
Kós Hubert az éjjel szenzációsat úszott Amerikában: „Na, azért ezt odapakoltam”
Olimpiai bajnokunk az Egyesült Államokban versenyez, ahol Pádár Nikolett újabb Eb-szintet teljesített.
Bulvár
Sorra érkeztek a bejelentések, zuhanó utasszállító-repülőt láttak a Dunántúlon, gyorsan érkezett a válasz
Tolna vármegyében többen a szívükhöz kaptak a héten, ijesztő volt a Lufthansa gépének látványa.
Letarolta az internetet a miskolci iskola végzős diákjainak tablója, ennél durvábbat senki nem tudott kitalálni
Egy ikonikus jelenetet dolgoztak fel, nem mindennapi osztály lehetett.
Egy hét múlva a Fidesz biztosan nyerni fog
Egyetlen ellenzéki jelölt sem indul a jövő vasárnapi időközi önkormányzati választáson Esztergomban, így a Fidesz-KDNP jelöltje ellenfél nélkül vág neki a voksolásnak.
Hatalmasat martak Mészáros Lőrincbe, omlik le a milliárdos birodalma, humorestet építettek a képességeire
Visszatérő téma Mészáros Lőrinc és vagyona, nem eresztik a dolgot, újra reflektorfényben a felcsúti gázszerelő.
Gagyi kamukép terjed Orbán Viktor kapcsán, még az ellenfelei is védik a leköszönő miniszterelnököt a támadás kapcsán
Az utóbbi időben látványos világtrend bontakozott ki, hisz sorra jelennek meg a közösségi médiában a mesterséges intelligenciával generált, gyakran valóságnak tűnő, de hamis képek közéleti szereplőkről. Donal
Betiltaná az EU a magyarok egyik kedvenc konyhai eszközét: rákkeltő anyag jelenléte indokolja
Az air fryer sok háztartásban már alapdarab, mivel gyors, kevés olajjal dolgozik, és ropogósra süti az ételt, pont úgy, ahogy szeretjük. Csakhogy a készülékek belsejében használt tapadásmentes bevonatok egy része
Elégetett könyvek és könnyek után Borbás Marcsi levonta a tanulságot a Kocsis Máté-féle botrányból
Egyetlen mondata miatt bélyegezték meg, de a műsorvezető már látja a történtek jó oldalát is. Most már tudja, a nehéz időkben valójában kire számíthat.
Nem vágták ki – az egész házat a tölgyfa köré tervezték
Sok házátalakítás bontással kezdődik. Régi falak tűnnek el, megszokott struktúrák bomlanak fel, a telek adottságai pedig gyakran inkább alkalmazkodni kényszerülnek az új elképzelésekhez. Ennél az otthonnál azonb
Zsolti bácsi-ügy: megszólalt egy szakpszichológus, nagyon fontos etikai kérdésre hívta fel a figyelmet kiáltványában
Sajtóetikai kérdéseket vet fel a „bicskei ügy” újabb fejleménye, miután egy koronatanú visszalépett a vallomástételtől, Szigeti Ildikó szakpszichológus arra figyelmeztetett, hogy a média túlzott érdeklődése
Elhunyt a Forma-1 legendája
Ötvenkilenc éves korában elhunyt Alex Zanardi autóversenyző, paralimpiai bajnok sportember.
Csaknem 200 milliárd forintért vásárolták fel a volt miniszterelnök cégét
Az ügylet nyomán új, Lazard CL nevű globális üzletág jön létre.
- 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
