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
Óriási szenzáció a magyar F1-en! Sosem találnád ki, melyik hollywoodi legenda bukkant fel a Hungaroringen
Azt is elárulta, kinek drukkol.
Soha ne öntözd a szamócát felülről júliusban, ha jót akarsz.
Ha júliusban még mindig felülről locsolod a szamócádat, kockázatot vállalsz! A nedves tőlevélrózsa a szürkerothadás igazi melegágya....
Újabb éjszakai járatok indulnak augusztustól: Visegrádtól Etyekig könnyebb lesz a hazajutás Budapestről
Július elseje óta egyre több Budapest környéki település elérhető éjszaka, így nem kell igénybe venni autót azoknak, akik a...
Schiffer csalódott Orbánban, várta volna az önkritikát
Tusványos utolsó előadásán, egyben Schiffer András kilencedik fellépésén kivesézte Orbán beszédét. Volt benne akkora öngól, amin...
Galla Miklóst nem tudták megműteni, pszichiátriára küldte az orvosa
Galla Miklós, a 67 éves humorista hosszú hónapok óta tartó, makacs csuklással küzd, amelyre eddig nem találtak hatékony orvosi...
Koffein és CBD: tényleg érdemes együtt alkalmazni őket?
A CBD-termékek nagyon népszerűek manapság, hiszen a használóik számos pozitív hatásról számolnak be. Azonban a megnövekedett...
Mi történt? Navracsics Tibor gratulált a Tisza jelöltjéhez, miközben a Fidesz bojkottot hirdetett
Navracsics Tibor a Tisza Párt alkotmánybíró-jelöltjét, Sonnevend Pált méltatta a Facebookon. A Fidesz-frakció ezzel szemben közölte, sem...
Mindig nyitott ajtónál alszik? A pszichológia szerint meglepő dolgokat árulhat ez el
Ön nyitott ajtónál szokott aludni, vagy mindig becsukja?
Navracsics Tibor gratulált a Tisza Párt alkotmánybíró-jelöltjének
Eközben a Fidesz előre illegitimnek mondta ki Sonnevend Pál jelölését.
133 ember életét mentették meg a Balatonon – ezt kéri mindenkitől a rendőrség
Idén 76 mentési kivonulás során 133 ember életét mentették meg a vízirendőrök a Balatonon – közölte a Somogy Vármegyei...
Majka sajátos módon foglalkoztatná az összes fideszes propagandistát
Majka csütörtökön lépett fel a debreceni Campus fesztiválon, ami azért volt érdekes, mert egy évvel ezelőtt itt adta elő a fejbe lövős...
Ezért van tele Varsó sellőkkel: a város védőszentjének különös legendája
Ha Koppenhágába látogatunk, szinte kötelező program, hogy felkeressük a kikötőben szomorkodó, kecses Kis hableány szobrát. Kevesen...
Sport
Nemrég a világ legjobb teniszezője volt, mára elvesztette 13 milliárd forintos vagyonát
Arantxa Sánchez Vicario neve egykor egyet jelentett a női tenisz elitjével. Grand Slam-címeket nyert, világelső volt, és öt olimpián képviselte hazáját, Spanyolországot. Az utóbbi években azonban már súlyos pénz
Ronaldo villantott egy hatalmasat, Georgina tangás feneke bánta
Cristiano Ronaldo egy vízalatti felvételt mutatott magukról, ahogy a medencében bohóckodnak.
Tényleg kipucolja keretét a Ferencváros, megvan a 11. távozó
Kubatov Gábor előre szólt, hogy ez lesz.
Rendkívüli beavatkozásra volt szükség a Hungaroringen
Több pilóta is panaszkodott, a szervezők gyorsan léptek.
Az évezredben nem történt még olyan, mint amit a péntek este tartogatott Nyíregyházán
Szappanos Péter óriási potyával mutatkozott be lila-fehérben – két pontot ajándékozva a Szparinak.
Ennyiért nézheted meg a Real Madridot Budapesten a Fradi ellen
A Real Madrid a Ferencvárossal játszik felkészülési meccset.
Őrült hibák az Újpest első meccsén, nem jött be Dárdai jóslata - A magyar válogatott kapus a bűnbak
Szappanos Péter elképesztő hibát mutatott be első újpesti bajnokiján, ez a válogatottban nem fért volna bele.
Xabi Alonso megállíthatatlan: megvan az új sztár, 318 millió eurót költött a Chelsea
És még nincs vége...
A Magyar Nagydíj időmérője előtt teljesen elfogyott a Ferrari döbbenetes előnye
A világbajnoki címvédő Lando Norris hangolt legjobban a kvalifikációra.
A Real Madrid elleni meccs miatt elhalasztják a Ferencváros hazai rangadóját
Biztosan csúszik az ETO elleni rangadó, egyelőre nem tudni, hogy mennyit.
100 millió eurós hivatalos ajánlatot küldött a Real Madrid, pánikol a PSG
Ez meglepetés a javából.
Bulvár
Rákaptak a rave-ekre a 40 pluszos nők, és egy kutatás szerint ezt nagyon jól teszik
Menj el abba a buliba, jót tesz a mentális egészségednek!
„Ha nem fordulok vissza a telefonomért, most nem élek” – Hihetetlen véletlenek, amelyek megváltoztatták az életünket
Az élet néha különös véletlenekkel ajándékoz meg minket. Három történet következik, ahol az apró döntések szó szerint átírták valaki életét.
„Szép dolog ez, hogy fölvállaltad a homoszexualitásodat” – Majkának üzent Dopeman öccse a botrányos koncert után
Dopeman öccse szerint a rapper megtalálta a helyét az Lmbtq-világban. Kicsi Dope már azt is tudni véli, hogyan fogadja mindezt Majka felesége és két gyereke.
Az augusztusi hőkupola legforróbb pontja Magyarország lesz: izzó katlanná válik a Kárpát-medence
A jelenlegi előrejelzések szerint augusztus 3-án Közép-Európában Magyarországon lesz a legmelegebb. Ezen a napon 36–39 Celsius-fok közötti csúcsértékekre lehet számítani.
Juhász Hajnalka: A Bruti-féle támadás után három nap alatt közel tízezren letranszvesztitáztak
A KDNP országgyűlési képviselője elmondta, hogy folyamatosan érik személyeskedő támadások.
„Azt hittem, csak barátok” – A nap, amikor rájöttem, hogy a férjem mást szeret
Évekig hittem, hogy a férjem és Niki között csak barátság van – mígnem egyetlen hétköznapi pillanat mindent megváltoztatott.
Egy balatoni büfés szerint az még nem átverés, ha ezt hazudják a vendégnek
Lehet kicsit tréfásan venni, de elvileg ez megtévesztésnek számít bármelyik balatoni büféstől.
Súlyos árat fizethet az elképesztő átalakulásért Falusi Mariann: rámehet a karrierje a több mint 30 kilós fogyásra?
Lang Györgyi halála óta az énekesnő rengeteget dolgozik és utazik, közben pedig elképesztő formába hozta magát. Bár remekül érzi magát a bőrében, a szakemberek szerint egy váratlan veszély fenyegetheti a karrier
Majka elnézést kért Bohár Dánieltől: „Nem érdemled meg, hogy egyedül te fuvolázz”
Újabb fordulatot vett Majka és Bohár Dániel nyilvános szócsatája. Miután a jobboldali influenszer reagált a Campus Fesztiválon elhangzott beszólásra, a rapper péntek este a Facebook-oldalán válaszolt neki.
Kiskorúval folytatott szexuális kapcsolat miatt elítélt férfi van a tusványosi közönségben Szabó Tímea szerint
A férfit márciusban első fokon több év börtönre ítélte a sepsiszentgyörgyi bíróság.
Orbán Viktor beszéde után azonnal reagált Magyar Péter
A miniszterelnök szerint maffiafőnökökkel felesleges foglalkozni.
Most jelentette be a Tisza: Mádl Ferenc és Sólyom László egykori munkatársát jelöli a kormánypárt
A Tisza Párt dr. Sonnevend Pált, az ELTE Állam- és Jogtudományi Karának tanszékvezető egyetemi tanárát, korábbi dékánját jelöli alkotmánybírónak.
- Mai traffipaxok Pécsett, január 6.
- Mai traffipaxok Pécsett, január 17.
- Mai traffipaxok Pécsett, január 18.
- Mai traffipaxok Pécsett, január 19.
- Mai traffipaxok Pécsett, január 20.
- Mai traffipaxok Pécsett, február 13.
- Mai traffipaxok Pécsett, február 15.
- Március 15-ig látogatható a pécsi 1956-os kiállítás
- Mesélő vizek a pécsi Természettudományi Múzeumban
- Gyérítik a vadállományt Pécsett
- Csökkent a gázolaj ára
- Hallgatói tervpályázat: buszmegálló terveket várnak Szentlőrincre
- Mai traffipaxok Pécsett, március 22.
