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


Az önkormányzati választásokon szerencsés lenne-e, ha a megyei listákon is közösen szerepelne az ellenzék?









0
0
0

hírek innen, onnan

Itt az első élőszereplős Star Wars-sorozat előzetese

A The Mandalorian november 12-én debütál a Disney+-on. Igaz, egyelőre még csak Amerikában.

Cambridge-ben telepedett le Aj Vej-vej

A kínai ellenzéki művész augusztus elején jelentette be, hogy elköltözik Berlinből.

Mire jó az almaecet? 6 probléma, amin segíthet

Napi 15-30 ml almaecet elfogyasztásával sok probléma megoldható ígérik az internetes reklámokban, kiállítások standjainál. Mi az...

700 km-t sétált hátrafelé ez a férfi, egy nemes ügy érdekében

Az indonéz férfi a Föld tüdejének pusztulására akarja felhívni a figyelmet.

Sorstársainak akar segíteni történetével Dukai Regina

Duka Regina betegségéről vallott és azt is elárulta, hogy mit tanácsolt neki az orvos.

Hiába minden, az ember nem arra született, hogy boldog legyen

Létünk célja a túlélés és a szaporodás, akárcsak a többi élőlényé. El tudod ezt fogadni?

Partra szálltak Máltán az Ocean Viking utasai

Az Ocean Viking nevű mentőhajó 356 utasa péntek éjjel partra szállt Máltán, miután hat európai uniós ország jelezte: befogadja őket.

Ezek a mai fiatalok nem értik a 90-es éveket

A 90-es években tényleg azt gondolták, hogy Bruce Willis dögös?

Vége a lezárásnak az M5-ösön

Befejezték a helyszínelést.

A Rali-vb élmenője kipróbálná magát a Túraautó Világkupán

A németországi remeklés után a helyzet fokozódik.

Még mindig a szocialisták rendelkeznek a legnagyobb országos hálózattal

A fővárosban található 289 egyéni körzet 35 százalékában az MSZP-Párbeszéd, 24 százalékában a Demokratikus Koalíció, 23...

0

Sport

Brutális összegek: ennyit buktak Kozákék a vb-kizáráson

Szeged Milliókba kerülhet az áldozatok számára a szegedi kajak-kenu világbajnokság kínos bakija.

Egy U12-es holland kölyök is megrúgta minden idők egyik legbizarrabb tizenegyesét

Jay Lunes minden bizonnyal azzal a céllal kezdett el focizni, hogy híres labdarúgó lesz. Ez neki 12 évesen össze is jött, egy büntető kellett hozzá.

Frank Lampard edzőként is újratermeli a játékosként elkövetett hibákat

Az angol legenda edzői pályafutását egyelőre meghatározza a középpályás védekezés szervezetlensége. Ismerős probléma?

Így értékelte Kubatov a Fradi tegnapi Európa-liga meccsét

Naivitás volt azt gondolni, hogy ez egy könnyű meccs lesz - nyilatkozta az MTI-nek a litván Suduva elleni gól nélküli döntetlenről Kubatov Gábor a labdarúgó Európa-liga play-off körének első, csütörtöki találkozója után.

Az aranyérmes női kajakpáros még élvezni is tudta a döntő végét

Magabiztos győzelmet aratott a magyar női kajakpáros 1000 méteren a szegedi kajak-kenu vb-n.

John McEnroe: Federer olyan, mint Superman, fogalmam sincs, hogy csinálja

Az Eurosport szakértője a hétfőn kezdődő US Open előtt értékelte az erőviszonyokat.

Kozák Danuta: Hiba csúszott a rendszerünkbe

Az ötszörös olimpiai bajnok elismerte, hogy elmulasztották a rajt előtti mérlegelést.

Beszélni és járni sem tudott: súlyos agyvelőgyulladást kapott az Újpest labdarúgójának kislánya

Budapest Pokoli időszakon van túl az Újpest labdarúgója, Litauszki Róbert (29), akinek kislánya, Lia (3) nyári ciprusi vakációjuk alatt kapott agyvelőgyulladást.

Magabiztos győzelemmel kezdett a magyar válogatott

A magyar női röplabda-válogatott 3-0-ra legyőzte Észtországot.

Bodgán Ádám: "Hatalmas élmény újra magamra ölteni a Vasas szerelését."

A Vasasnál nevelkedett Bogdán Ádám hosszú évek után újra a csapattal edzhet, ami szép emlékeket juttat eszébe.

Fölényes veszprémi sikerrel kezdődött a bajnokság

A Telekom Veszprém házigazdaként 19 góllal legyőzte a Dabas csapatát.

0

Bulvár

Óráink vannak hátra: pusztító jégeső csap le az országra

Elsőfokú riasztást adott ki az Országos Meteorológiai Szolgálat. Mutatjuk, hol kell viharra számítani.

Végig fogta a haldokló 40 éves nő kezét a nővér és az orvos a sürgősségin, mert nem volt vele rokon

A szívszorító videót egy brit tévécsatorna mutatta be. 'Csak vele akartunk lenni az utolsó perceiben' - mondta a nővér.

Dráma az autópályán, elaludt a volán mögött a magyar énekes

Akár tragikus véget is érhetett volna Varga Viktor legutóbbi koncertje. Hazafelé tartva az énekes elbóbiskolt a volán mögött és a szalagkorlátnak ütközött. A balesetben szerencsére csak az autója sérült meg.

Ez az ok, amiért lángokban áll az Amazonas-esőerdő

Zokog a szívünk a képek és hírek láttán! A brazil miniszterelnök reakciója nagy felháborodást keltett, csak úgy, mint a helyzetre való világszintű reakció... Ha te sem szeretnél tovább a tétlenek táborában állni, elmondjuk, hogyan segíthetsz Te is, hogy ne fajuljon tovább a helyzet.

Földönkívüli-szerű koponyákat fedeztek fel Horvátországban

Az elhunytak feje csúcsos volt, vélhetően eltérő kulturális közegből származtak.

Megrázó részletek a budai gyilkosságról: így végzett kisfiával Levente

Döbbenetes részletek derültek ki a pénteki budai gyilkosságról.

Motort és logót cserél a Volkswagen

A 2030-as évek elején befejezi a belső égésű motorok fejlesztését a Volkswagen, amely megújult arculattal fordul az elektromobilitás felé - írta a Handelsblatt című német üzleti lap.

Komoly fegyver van a kezünkben a rák ellen, csak nem használjuk

A HPV okozta rákos megbetegedések 92 százalékát lehet megelőzni a védőoltással.

Amazóniai katasztrófa: Gyurcsány irgalmatlanul kiosztotta az Orbán-kormányt

Gyurcsány Ferenc szerint ő az 58 évével már el fog éldegélni, de mi lesz a mostani húszévesekkel.

A párja szeme láttára ragadta el a medve, majd falta fel

Horror: Julien Gauthier zenész egy zenei projekthez gyűjtött hangmintákat a kanadai vadonból, amikor egy grizzly medve áldozatául esett.

blogmorzsák

Szovjet holdjárók

Az Apolló missziók majdnem teljesen elhomályosítottak egy szovjet programot.

Tíz pontban a honvágy hiányáról

Sokan sokféleképpen megírták már miért jobb külföldön. De mi az, ami nem hiányzik Magyarországról Ausztriában élve?

A szingliség nem probléma, emberek!

Íztelen torta a cukormáztól nem lesz finomabb, így a párkapcsolat sem tesz boldogabbá, ha belül csak szeretetéhség van.

Okozhatnak-e valós erőszakot a videojátékok?

Pszichiáter segítségével tesszük helyre a kérdést, ami minden iskolai lövöldözésnél előkerül.

Címke nélküli póló 40 ezerért?

De vajon hová lett és miért nem tudták a boltban sem.

Hétköznapi szexizmus

Van a szexizmusnak olyan hétköznapi formája, hogy észre sem vesszük, vagy normálisnak könyveljük el.

Egyszerű ötlet sorozatdaraboláshoz

Minimalista sablon gérvágó fűrészhez.

Ismerősök és bárcsak ismerősök a Strandról és a B my Lake-ről

Ha kint vagy, simán benne lehetsz az órákig lapozható galériánkban! Benne vagy?

Az állampárt utolsó leheletéig küzdött vagyona átmentéséért

A Kádár-éra régi korrupciós ügyei sokakat felháborítottak, miközben a közvagyonból már 1989-ben magánvagyon lett.

Súlyos baleset barkácsolás közben

Elég egy pillanatnyi figyelmetlen­ség és már megvan a baj.

Egy magánrepülő stewardessének vallomása

Szülinapi bulik, popsztároknak szervezett after-partik, szupersztárok és milliárdosok a levegőben - egy stewardess vall.

0