Ezt olvasta már?

0

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.


hirdetés

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:

 

https://mta.hu/tudomany_hirei/egymastol-tanulo-mesterseges-intelligenciak-fedik-fel-agyunk-valodi-korat-109267







0
0

hírek innen, onnan

Hatmilliárdos plusztámogatás háziorvosoknak

Népegészségügyi feladatok ellátására pályázhatnak a háziorvosi körzetek annak érdekében, hogy növekedjen az egészségben eltöltött...

Egyre több a fogorvosjelölt a szakképzésben

Míg 2013-ban száztizenhét, addig tavaly hatvanhárom fogorvos igényelt az egészségügyi szakképesítés külföldi elismeréséhez...

Felszólítás az LMP-nek

Máig kell új tagot jelölnie az LMP-nek a NATO parlamenti közgyűlésébe, miután a házelnök visszahívta a testületből Demeter Márta...

Üzleti kapcsolatépítés? Ezt az öt dolgot soha ne csináld!

Ne legyél túlbuzgó és ne tukmáld a CV-det boldog-boldogtalannak.

Az újabb veszteség után kettőt cserélt a vébén a férfi kézilabda-válogatott

A kapitányoknak nem maradt választásuk, bele kellett nyúlniuk a csapatba.

Football Leaks: Budapesten fogták el a szivárogtatót

A gyanú szerint a portugál férfi működteti a leleplező oldalt.

Fesztiválok 2019

Összeszedtük 2019 legnagyobb hazai fesztiváljait. Mi nem tudjuk eldönteni melyiket várjuk a legjobban.

Jó befektetési célpont hazánk

Az adócsökkentés adópolitikája kifizetődő, hiszen Magyarország mára bekerült a világ tíz legjobb befektetési célpontja közé...

Besegítenek a nagyok

Idén is folytatódik a beszállítófejlesztési program, amelynek célja a hazai kis- és középvállalkozások hatékonyságának növelése....

0

Sport

Hosszú Katinka volt férje megdöbbentő bejelentést tett

Shane Tusup élete hatalmas fordulatot vett.

Matuz Krisztián: Nagy Lászlót valahogy nem tudja elengedni a magyar kézilabdázás

A vébéről az első három meccsünk után a SpílerTV kommentátorával beszélgettünk.

Óriásit harcolt, és továbbjutott a kéziválogatott a világbajnokságon

Az ezer sebből vérző magyar csapat döntetlent játszott Egyiptommal, és ott van a középdöntőben.

Nagy bajba került a francia kézicsapat a világbajnokságon

A címvédő együttes csapatkapitánya a torna hátralévő részében biztosan nem léphet pályára.

Solari alatt is tart a Real Madrid mélyrepülése

Julen Lopetegui menesztését követően sem javult a helyzet a BL-címvédőnél.

Egyiptom ellen folytatják férfi kéziseink a vb-t - Sportmenü

Folytatódik az Ausztrál Open, az Olasz Szuperkupáért játszik a Juve és a Milan.

Kártyavárként omlik össze az Arsenal Wenger utáni korszaka

Távozik az a Sven Mislintat, akinek eredetileg fontos szerepet szántak a klub átalakításában.

Újabb döntetlenjével is továbbjutott a magyar válogatott

A magyar férfi kézilabda-válogatott 30-30-as döntetlent játszott Egyiptommal a vb-n.

Ronaldo gólja döntött az olasz Szuperkupa-döntőn

A portugál fejes góljával nyerte a Juve a Milan elleni döntőt.

Első fokon döntött a bíróság a Kassai elleni rasszista vádról

A volt válogatott Lipták Zoltán mondta azt, hogy a bíró rasszista megjegyzéseket tett kameruni csapattársára.

A minden is kevés volt Babos Tímeának Melbourne-ben

44 ki nem kényszerített hibával nem lehet meccset nyerni, pláne nem egy korábbi Grand Slam-győztes ellen.

0

Bulvár

Fogkő: meg lehet szabadulni tőle, és érdemes is

Amennyiben valamelyik szülőnél, nagyszülőnél előfordult fogkövesedésre való hajlam, akkor nagy valószínűséggel az utódnál is van rá esély, és megjelenhet a fogágybetegség is.

Végre rájöttek, miért pusztultak el méhek ezrei Somogyban

Görcsbe rándulva pusztultak el méhek ezrei Somogyban írtuk meg még 2018 nyarán egy somogysárdi méhész beszámolója alapján. Sokáig nem lehetett tudni, mi volt a méhpusztulás oka, most azonban megérkezett a szakvélemény.

10 év után akadtak a pénzszállító cégnél ellopott 600 millió forint nyomára

A pénzt 2009-ben a Brink's pénzszállító cég biztonsági őre úgy lopta el, hogy egy éjjel a telephelyen altatót kevert munkatársai italába.

Sarka Kata újra babázhat, tündéri fotó.

Nemrég született meg Borzi Vivi imádnivaló kislánya, Glória. Sarka Kata meglátogatta a fotóst és gyermekét, erről egy aranyos kép is készült. ˝Babát látogattam, és rendkívül cuki volt. Nyugodt, kiegyensúlyozott, és gyönyörű ˝ - áradozott lelkesen.

A Nike legújabb csukáján röhög a fél világ

Hiányzik a nyár, a zöldellő táj, a friss fű illatáért pedig bármit megadnál? Ha sikerült felocsúdnod e sorok keltette ábrándból, akkor dobjuk is eléd a hírt: a Nike megtalálta a megoldást az idült zöldszegénységben szenvedők kínjaira, ugyanakkor azoknak is teljesülhet régi álmuk, akiknek nem volt alkalmuk soha rendesen bekaszálni az ugart, vagy nem tudják, milyen lábon kihordani úgy kétmólnyi grincsfanszőrt.

Robog felénk a hidegfront - mutatjuk, hol fog havazni

Péntektől hidegfront érkezik, sokfelé készülhetünk csapadékra.

Minden idők legostobább kerékbilincselése Zuglóban történt, íme a fotók

Erre nincs értelmes magyarázat, igazi hungarikum.

Hosszú Katinka volt férje megdöbbentő bejelentést tett

Shane Tusup élete hatalmas fordulatot vett.

5 vérciki szexbaleset, ami bárkivel megeshet - De mi örülünk, hogy nem velünk történtek meg.

Az alábbi történetek szereplői közül szerencsére senki nem szenvedett maradandó károsodást, de az is biztos, hogy nem ilyennek képzelték el a szexhez kapcsolódó forró helyzeteket. (x)

blogmorzsák

TOP 5 dal, az utóbbi idők sorozataiból

Karakteres dalok, amelyekhez képsorok is kötődnek. Markánsan.

A Rainbow Warrior II dicstelen elmúlása

A Greenpeace korábbi hajója, a Rainbow Warrior II szétbontását a szervezet által sokat bírált bangladesi hajóbontó fogja elvégezni.

Közel háromszázmillióból építenek rózsakertet a Városligetben

Szó szerint virágzik a NER, csak sajos adófizetői forintokból.

Nem az a fontos, hogy egy véleményen legyünk, hanem az, hogy egy színvonalon

Jogunkban áll eldönteni, milyen embereket és nézőpontokat engedünk be a saját életünkbe.

Ügyfél: Én telefonáltam! Gumis: És?

A guminyomás-szenzor és a kocsitulaj idegrendszere bánta a felnifelújítást.

A Keresztény Értelmiségiek Szövetsége házhoz ment az O1G-ért

„Takarodjatok haza a teveszaros sivatagotokba, és zabáljatok ott, amit találtok“ - mondta Bayer.

A villafagyi visszanyal

Alig ért véget I. VV László királysága, máris új uralkodó szipolyozza a népet. Ráadásul az új felség a pórnép legaljáról került ki.

Most akkor mennyi zsírt és olajat fogyasszunk?

Érdemes áttekinteni, mit mondanak róluk az egészséges táplálkozás ajánlásai.

Vérszivattyú mindkét oldalon

A szövetséges bombázóhadjárat Németország felett a felőrlő háború durva példája volt.

Partvonalra szorítják Orbánt

Egy szalonképtelen ember képét ala­kítja ki Orbán Viktorról a nyugati sajtó, ellene fordítva saját és köre viselt dolgait.

Borjú bélszín

Ne féljünk a borjú bélszín sütésétől: ha nem sütjük túl, nem fogjuk elrontani!

„Közös program helyett a haverokkal piál“

A pasinak ez a kapcsolat így jó, ahogy van, mert oda megy, ahova akar, azzal, akivel akar, a barátnő meg duzzogjon otthon.

0