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
Gruber Zsombor Marco Rossinak üzent, a sírból jött vissza a Ferencváros
Nagy csatát hozott a Ferencváros és a Diósgyőr péntek esti találkozója az NB I nyitófordulójában.
Ebben a pillanatban érkezett az időszerű, friss téli időjárás-előrejelzés: felfoghatatlan, ami jön, még a meteorológusok is teljesen ledöbbentek
A meteorológusok várakozásai szerint az idei tél egész Európában az átlagosnál jóval zordabb lesz. Hosszabb ideig tartó hideg időre,...
Saját kapujába fejelt gólt a Real Sociedad kapusa a Betis ellen
Parázs összecsapással nyitotta a Betis és a Real Sociedad a La Liga 5. fordulóját, ahol lapokban, gólokban és komikus jelenetben sem volt...
Olasz Eb-győztes támadó duplájával fordított a Cagliari
A Cagliari gólhátrányból fordítva 2–1-re nyert a Lecce otthonában az olasz Serie A 4. fordulójában, a vendégek mindkét gólját Andrea...
Vitek Dárius ezüstérmes a birkózó vb-n
A kötöttfogásúak 130 kilogrammos súlycsoportjában Vitek Dárius ezüstérmet nyert a zágrábi birkózó-világbajnokság pénteki napján. A...
A jegybankok az árstabilitással járulnak hozzá a fenntartható gazdasági fejlődéshez
A jegybankok a jelenlegi világgazdasági körülmények között az árstabilitás elérésével és a pénzügyi piaci stabilitás...
Nem titkolja az asztrológus: ők a legokosabb csillagjegyek
Bár az IQ mérése és meghatározása bonyolult folyamat, és számos tényező befolyásolja, van néhány csillagjegy, amelyet gyakran...
Mesterséges intelligenciával írt kommentet Zebegény polgármestere, lebukott
Csak hat óra elteltével szerkesztette a kommentet, amiből kiderült, hogy egy MI-generált válasz volt.
A Da Vinci-kód szerzője négy szeretője közül az egyiket feleségül veszi
Dan Brown eddig a bestseller könyveiről volt híres. Most azonban A Da Vinci-kód szerzője a kettős élete miatt került reflektorfénybe.
„Alig várom, hogy lássátok” - nagy meglepetésre készül Szabó Zsófi
A közösségi oldalán jelentkezett be a csinos műsorvezető.
Keane rettentő pipa volt, ha teheti, tízet cserélt volna – reakciók
Csalódást keltő első félidő után valamivel jobb másodikkal egy pontot tudott megmenteni a Ferencváros a DVTK ellen az NB I […] A Keane...
Nagyszerű hír. Ennek minden nyugdíjas örülni fog. Pillanatokkal ezelőtt jelentette be a kormány: 300 ezer forint támogatás ütheti a markukat
Idősebb korban a mindennapi apró tevékenységek is komoly nehézséget jelenthetnek: például egy mély fürdőkádba való le- és kimászás,...
Sport
A Barcelona tizenöt éve nem kapott ekkora pofont a BL-ben, de van ennél is rosszabb
Egy spanyol okozta a katalánok vesztét a történelmi BL-mérkőzésen.
Súlyos csapás érte a magyar válogatottat, kiderült Sallai eltiltásának a hossza
Meghozta döntését a FIFA Fegyelmi Bizottsága.
Nagy a baj: az UEFA döntött Sallai Roland eltiltásáról
A magyar válogatott támadóját Írországban egy csúnya törlesztésért azonnali piros lappal jutalmazta Harm Osmers játékvezető, az UEFA pedig rögtön jelezte, később dönt... Read More... A Nagy a baj: az UEFA döntö
A Newcastle támadója szerint a Barcelona olyan szintet képvisel, amivel még nem találkozott
A Chelsea és a Manchester City ellen is játszott, de szerinte a Barcelona más szintet képvisel.
Guardiola: Ha az Arsenal nyeri a Premier League-t, az csak azért lesz, mert pénzt költött
Pep Guardiola, a Manchester City vezetőedzője ironikusan nyilatkozott az Arsenal a piaci költekezéséről.
Vízválasztó hétvége előtt a Liverpool magyarjai, Kerkez Milos sorsa megpecsételődhet
Az elmúlt évek egyik legkeményebb derbije jön a Mersey-partján.
Magyarok nélkül rendezik meg a liverpooli derbit? Arne Slot erre utalhatott
Szoboszlai Dominik és Kerkez Milos is nagy rutinnal rendelkezik az Everton ellen, de a vezetőedző változtatásokról beszélt.
Botrány az Aranylabda-gálán: így alázták meg Ronaldót
Az idei jelöltek között ott szerepel Ousmane Dembélé, Lamine Yamal, Mohamed Salah és Raphinha is. Mindannyian esélyesek a futball legnagyobb egyéni elismerésére.... Read More... A Botrány az Aranylabda-gálán: így al
A Ferencváros és a DVTK szurkolói üzentek az MLSZ elnökének
Csendes szurkolással indult a Ferencváros-Diósgyőr magyar élvonalbeli bajnoki mérkőzés, majd a két rajongótábor közösen üzent a Magyar Labdarúgó-szövetségnek.
De Bruyne rémálomszerű visszatérésén még a Manchester Citynél is felháborodtak
A Napoli edzője magyarázkodott, Erling Haaland BL-rekordot döntött.
Böde Dániel: Ez Bognár György és Kubatov Gábor sakkjátszmája...
A labdarúgó NB I előző idényében gólkirályi címet nyert Böde Dániel nemcsak a válogatottal, hanem Kubatov Gábor és Bognár György évek óta tartó csörtéjével kapcsolatban is megszólalt.
Nem járt jól a Fradi az Európa Kupa sorsolásán
Cseh csapattal vív meg a főtábláért az FTC-Telekom női labdarúgócsapata az Európa Kupában. Az UEFA péntek délutáni sorsolásán a Fradi […] A Nem járt jól a Fradi az Európa Kupa sorsolásán bejegyzés először
Bulvár
„Ha elfogadjuk, hogy a testőr önmagát sértette meg, adódik a kérdés: mi van, ha a honvédelmi minisztert lövi le?” – Sok a kérdőjel az ankarai incidens körül
Februárban meglőtte magát Szalay-Bobrovniczky Kristóf személyvédő testőre Ankarában. A balesetről azért tudunk, mert Magyar Péter nyilvánosságra hozta, ám részleteit egyelőre homály fedi. Az incidensről Juhász
Élő adásban rendkívüli jelenet Magyar Péter és a Hír TV riportere között, ilyet nem látsz többet
Érdekes jelenetek voltak a szekszárdi országjáráson.
Orbán Viktor kijelölte az utódát, Puzsér váratlan és meghökkentő nevet dobott be
Az Önkényes mérvadó legújabb adásában árulták el.
Minden jel arra utal, hogy Putyin újabb országot rohan le, már megvan a célpont
Az orosz elnök nem nyugszik, kinézte magának legújabb áldozatát.
– Berobbant egy új kutatás a Fidesz-Tisza közötti állásról
Egy Donald Trumphoz közel álló amerikai intézet felmérése szerint hat százalékponttal vezetne a Fidesz a Tisza Párttal szemben, ha most vasárnap tartanák a választásokat. A kutatás körül heves politikai vita bontak
Áttörés jöhet a fogászati gyulladások kezelésében
Áttörést hozhat a fogászati gyulladások kezelésében egy Debreceni Egyetemen végzett kutatás, amely sejtszinten vizsgálta, miért jár a fogbélgyulladás erős fájdalommal.
Íme, hogyan lehet csatlakoztatni egy mobiltelefont a Wi-Fi-hez jelszó nélkül
Mert néha nincs kedved pötyögni a hosszú kódokat, mégis villámgyorsan kellene a net.
„Felhívta anyámat, hogy elmondja mekkora szemétláda vagyok” – Férfiak, hogyan manipulált az exetek?
Nemcsak nők élhetnek bántalmazó kapcsolatban. Az alábbi történetek férfiak szájából származnak, akik manipuláló partnereikkel szembesültek.
Magyar Péter: A kórházi vezetők azt a politikai utasítást kapták, hogy nem vehetik át a Tisza adományait
A tisza szigetesek kórházakban vinnének fertőtlenítőszereket, higiéniai termékeket és wc-papírt.
Bayer Zsolt: Majd most megtudjátok, ha nem hagyjátok abba, hogy milyen rettegni
A Charlie Kirk emlékére szervezett gyertyagyújtáson a publicista azt mondta, hogy akkor lenne kevesebb gyűlölködés a magyar közéletben, ha nem írnák le minden nap hetvenszer, hogy Orbán Viktor egy fasiszta diktátor.
Toroczkai robbantott: hangfelvételeket tettek közzé, amikben Rogán Antalra céloznak a végrehajtói ügyekben
Az egyik anyagban a Völner–Schadl-ügy tanújaként említett B. Ervin beszél a kerületek „kettétöréséről”. A másikban végrehajtók vázolják a körzetkijelölés menetét.
Bemutatta a hangfelvételeit Toroczkai László, állítása szerint Rogán Antal is közrejátszhatott a végrehajtói kinevezésekben
Egy másik fideszes politikus neve is elhangzik.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Borzasztó lesz utazni vonattal a Budapest-Pécs vonalon
- Elindultak az M1-es autópálya Hegyeshalom felé vezető oldalán a teljes körű felújítási munkák
- 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
- Itt számíthatnak torlódásra június 11-től
- Díjmentes a visszaút a Győrkőcfesztiválról
- Továbbra is folytatódnak a munkálatok az M1-es autópályán
