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
Orbán országjárásának háttérkoreográfiája: kik és hogyan lépnek fel az ellentüntetők ellen
Orbán Viktor országjárásai nemcsak a színpadon követnek előre felépített forgatókönyvet – már amikor ez a szerep nem bomlik meg –,...
Gyakran zsibbadnak a végtagjai és gyengének érzi magát? Így jelez a magnéziumhiány
A magnézium az egyik legfontosabb ásványi anyag a szervezetben: szerepet játszik az izmok és az idegrendszer működésében, az...
„Orbán veszélyes ember”
Petra Thorbrietz müncheni ír a miniszterelnökről írt könyvet, ami a Magyar Hang gondozásában jelent meg. A szerzővel beszélgettünk a NER...
Saját motorral a süllyesztőbe: Tényleg középcsapattá vált a Red Bull?
Túlsúlyos autó és nulla tapadás: hiába a saját motor, a Red Bull egyelőre tehetetlenül nézi, ahogy a középmezőnybe süllyed.
Jó hír: már gyártják a Koenigsegg négyszemélyes mega GT-jét
300 darabot készítenek belőle.
Megmentő tűnt fel az olajválságban, de vannak, akik beleköphetnek a levesbe
Sikerült a csúcsra járatni a napi 7 millió hordó kapacitású olajvezetéket, de még korai a pezsgőért nyúlni.
A kormány videórészleteket rakott ki arról, hogyan hallgatták meg a volt tiszás informatikust az Alkotmányvédelmi Hivatalban
A 19 éves Gundalfot kétszer hallgatták meg. Az AH-sok egy ponton azt mondják neki, hogy „attól függetlenül, hogy mi Rogán gonosz kutyái...
Késeléssel végződött egy családi vita Németországban, az apát emberölés miatt őrizetbe vették
A 13 éves fiú meghalt, a testvére és az anyja súlyosan megsebesült.
Pánik az Európai Bizottságban
Kibertámadás érte az EU fő végrehajtó szervének szervereit.
Szívszorító, ezt válaszolta Kamilla, amikor Diana kérdőre vonta őt Károllyal folytatott viszonya miatt
Diana hercegné sosem félt kimondani az igazságot – különösen, ha a házasságáról volt szó.
Kellemetlen meglepetésekre számíthatunk, közölték a meteorológusok, milyen időjárás lesz a hétvégén
Részletes időjárás előrejelzés.
Tóth Vera megszólalt a testvéréről: „Vannak dolgok, amiket egyszerűen nem beszélünk meg”
Tóth Gabi havi nettó 1,33 millió forintért dolgozik személyi titkárként a Fidesz-frakciónál, közvetlen főnöke pedig Kocsis Máté...
Sport
Újabb botrány a magyar sportban: a válogatott játékos beperelte a szövetséget
Fodor Csenge és Zalánki Gergő ügye után itt az új balhé: „Most valószínűleg én vagyok a fekete bárány”.
Megalázták Angliát a Wembley-ben, nem lett hős a kifütyült árulóból
A látottak alapján az angol válogatottnak saját magával szemben is komoly kérdéseket kell feltennie.
Kenderesi megrázó vallomással tért vissza, miközben már csak önmagán nevet
Visszatért Kenderesi Tamás a képernyőre, teljesen megváltozott.
A Liverpool megtalálta a játékost, akivel pótolhatja a távozó Szalahot
Külföldről igazolhat Szalah-utódot a Liverpool.
Igen nagy kérdőjelek Szoboszlai Dominik miatt a válogatottban, és ez csak a jéghegy csúcsa
A kapusposztot az élet megoldja, de a védelemben, a középpályán és a támadósorban is bőven van dilemma.
Varga Barnabás az AEK kérésére hagyta el a válogatott edzőtáborát egy görög lap szerint
Labdarúgó-válogatottunk felkészülési mérkőzésen a Puskás Arénában szombaton 18 órakor a szlovén, kedden 19 órakor a görög válogatottal játszik.
Őrizetbe vették Tiger Woodsot, miután balesetet okozott – Donald Trump is megszólalt
Ittas vezetés miatt emeltek vádat ellene.
Célegyenesben a tárgyalások: újabb magyar futballista kapott vonzó ajánlatot Liverpoolból
A negyedik magyar lehet Arne Slot keretében. Ha nyáron még Arne Slot lesz a vezetőedző...
A magyar válogatott szörnyű sorozatban van a Puskás Arénában, ilyen még nem volt Rossi alatt
Szombaton Szlovénia ellen kezdi meg a 2026-os évet a Marco Rossi vezette válogatott.
Klujber Katrin megmutatta, kire támaszkodik igazán az életben
Az FTC zárkózottnak ismert világklasszis jobbátlövője betekintést engedett a családi életébe.
Magyar klub 16 éves futballista eladásán ekkorát még nem kaszált
A Newcastle United még az utolsó pillanatokban is megpróbált közbelépni.
Tragikus félidő a magyar válogatottól, az Eb-részvételbe került az újabb bukás
Második mérkőzését is elveszítette a korosztályos nemzeti együttes.
Bulvár
Kővé dermedt mindenki Győrben, súlyos dolog történt a Fidesz-nagygyűlésen
Mindenki feszülten várta, hogy mi történik Győrben, ugyanis egy merényletről suttogtak.
Újra megszólalt Szabó Bence volt rendőrszázados: Ha nem a Tisza Párt bedöntése lett volna a cél, semmi nem indokolta volna
A volt nyomozó üdvözölte Gulyás Gergely kijelentéseit, mert a miniszter szerinte elismerte, hogy a titkosszolgálat áll a Tisza elleni akció mögött.
A tüntetőkkel kétségbeesetten kiabáló miniszterelnök még Magyar Pétert is meglepte
Volt kihívójának egy Hitlerről készített film jutott eszébe, a vele közösen fagyizó elemző pedig arról írt, hogy Orbán nem jelenítette meg a nyugodt erőt és ha így folytatja, akkor nagyon nehéz dolguk lesz.
Az élet Dubajban egy magyar szemével, aki 2 éve van kint: „Arra jössz rá, hogy eddig limitáltad magadat”
Sokan azt gondolják, aki Dubajban él, az mindenképpen kőgazdag, és csak a fényűzésből állnak a mindennapjai. Azt is, hogy ez a város felszínes, sekélyes, nincs mélysége, nincs kultúrája, csak egy betondzsungel az
Török Gábor Orbán győri beszédéről: Ha ilyen lesz a hátralévő két hét, az nem sok jót ígér a kormányoldalnak
Az elemző olyan kibillenésnek hívta a miniszterelnök beszédét, ami szerinte biztosan nem segít a Fidesznek.
Győrben kicsúszott Orbán Viktor kezéből az országjárása
Fekete ruhás verőemberek álltak sorfalat a tüntetőknek, és így is zúgott „a börtön, börtön”. A Fidesz taktikát váltott, és csak rosszabb lett.
Orbán megzavarodott: a győri fiaskó után önmagát maffiózóként ábrázoló, drogos szóviccet elsütő képet posztolt szombaton reggel
A posztban Dopeman vele készült beszélgetését promotálja. Az adásban a rapper Orbánt keresztapához, Magyar Pétert pedeig fiatal, ambíciózus, a Család vezetését átvenni kívánó renegát maffiózóhoz hasonlítja,
Élő adásban fagyott meg a levegő, Szabó Bencéről ezt a döbbenetes dolgot gondolják a rendőrök
Megrázó kijelentések hangzottak el élő adásban.
Titkolta leszbikus viszonyait az énekesnő: drogok és alkohol rabja lett emiatt
A legendás Dusty Springfield élete sokkal sötétebb volt, mint amit a nagyközönség gondolt róla. Titkolt szerelmi kapcsolatok, drog- és alkoholproblémák, mélyponton lévő depresszió – végül pedig csak a kórházi
Újabb botrány a magyar sportban: a válogatott játékos beperelte a szövetséget
Fodor Csenge és Zalánki Gergő ügye után itt az új balhé: „Most valószínűleg én vagyok a fekete bárány”.
Erős üzenetet kapott Orbán Viktor – és nem a közvélemény-kutatóktól
Főszerkesztői jegyzet arról, hogy a Medián friss, a Tisza Párt Fidesszel szembeni előnyét mérő friss közvélemény-kutatására a forint viszonylag nagyot erősödött. Ami ugyan nem példátlan a hazai országgyűlési
Ez a botrány végleg betehet az Orbán-kormánynak? Ez Viszont Privát Extra
A héten robbant a hír, miszerint a magyar titkosszolgálat megpróbálhatta bedönteni a legnagyobb ellenzéki párt informatikai rendszerét. A kormány tagad és most is Ukrajnát okolja, ugyanakkor az ügy megpecsételheti a
- 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
