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


Mi a véleménye a Munka Törvénykönyvének módosításáról (túlóratörvény)?









0
0

hírek innen, onnan

Sikeres a Nébih oktatási programja

Sikeres a Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal (Nébih) komplex oktatási programja, amely az óvódásoktól kezdve, az általános...

Pénteken drágul a benzin

A Mol bruttó 3 forinttal emeli a 95-ös benzin nagykereskedelmi árát pénteken, a gázolaj ára nem változik.

Három képviselő távozott a brit Konzervatív Pártból

Három alsóházi képviselő távozott szerdán a kormányzó brit Konzervatív Pártból, mindenekelőtt a kormány Brexit-politikájával...

Putyin komoly figyelmeztetést küldött az USA-nak

Amerikai közepes hatótávolságú rakéták európai szárazföldi telepítése esetén Oroszország nemcsak az ezeket az eszközöket befogadó...

Őrületes napot fogott ki a Taksony kapusa a Vidi ellen

Úgy tűnt, be se lehet venni kapuját.

Többet nyert az egyik legjobbja miatt a Honvéd egy kupameccsnél

Enisz Ben-Hatira elkezdte meghálálni a bizalmat.

A Panasonic új mikrója magától felismeri, meddig kell melegíteni az ételt

A mikrohullámú sütők gyakori problémája, hogy nem melegítik meg jól az ételt, vagy túl forróak lesznek, mire kivesszük belőlük. A...

Közös beadványban követeli az ellenzék az Állami Számvevőszék elnökének leváltását

Szerintük az ÁSZ bírságai egyértelműen politikai célt szolgálnak és a Fidesz van emögött.

Ez történik a testeddel, ha hosszú ideig nem szexelsz

Vannak negatív és pozitív hatásai is.

A fiatal holland zseni, aki megmenti az óceánokat - Boyan Slat és az Ocean Cleanup sztorija

Ha a műanyagevő enzim nem működik, még mindig bízhatunk a The Ocean Cleanup csapatában, hogy megmentik a bolygót.

Itt vagyonokért elégítik ki a fura igényeket

Párizsig mentem, hogy végre lehessen egy hatalmas, nagyfejű Thanos figurám.

0

Sport

Véget ért a szezonja az NB I-es kézicsapat klasszisának

A bosnyák beállóra legalább három hónap kényszerpihenő vár.

A Bayern elérte, amit akart, a Barca mindent kihagyott

Rohantak és küzdöttek a csapatok, de gólt senki nem rúgott.

Szabadulna egyik legnagyobb sztárjától a Madrid

Az elnök eddig nagyon ragaszkodott hozzá.

Álomjáték helyett állóháború lett a BL egyik legjobban várt meccséből

Barcelonában most Luis Suárezre haragszanak nagyon.

Új csatornára kerül a Premier League

Megvan, melyik meccset közvetítik elsőnek.

Eközben a Real Madrid 80 millió euróból újjáépíti a védelmét

Fű alatt, suttyomban, amíg mi a Bajnokok Ligájával vagyunk elfoglalva, a Real vezetése megépítette a jövő hátvédsorát.

Távozott a Mezőkövesd kapusa

Európa-ligában is remekelt.

Az Arsenal kapusa megmutatta, micsoda úriember

Petr Cech most nem tökéletes testével bűvölte el női rajongit.

0

Bulvár

Ha van 20 millió forintja, ilyen ingatlant vehet érte

Míg vidéken akár 100 négyzetméter feletti ingatlan is vásárolható 20 millió forintból, addig ez az összeg a fővárosban már jellemzően csak egy garzonlakásra elegendő.

Putyin mai beszéde - itt lehet a következő háború

Egy befolyásos amerikai biztonságpolitikai agytröszt szerint Grúzia NATO-csatlakozási törekvése egy újabb katonai konfliktushoz vezethet Moszkva és Tbiliszi között. Márpedig a grúz NATO törekvéseket Budapest is támogatja.

Kihaltnak nyilvánítva. A klímaváltozás első emlős áldozata

Hivatalosan is kihaltnak nyilvánították a korallszirti mozaikfarkú patkányt: ez az első emlős, amely az ember okozta klímaváltozás áldozata lett.

Ez volt a tíz legnépszerűbb termálfürdős település 2018-ban

A kereskedelmi szálláshelyeken eltöltött vendégéjszakák száma alapján 2018-ban ismét Hévíz és Hajdúszoboszló bizonyult a két legnépszerűbb termálfürdős településnek.

Súlyos vádak Nagy Feró ellen

Dallopással vádolják Nagy Ferót. Az egyik legnagyobb slágeréről azt állítják, hogy egy brit zenekartól nyúlta a szerző.

Vigyázat, új akciót indított a rendőrség, sok autós már megjárta

Egy sofőrt a járművezetéstől is eltiltottak Kecskeméten.

Kiderült Karl Lagerfeld halálának oka

Karl Lagerfeld halálának híre mindenkit sokkolt, most úgy tűnik, kiderült, hogy milyen betegséggel küzdött a tervező az elmúlt hetekben.

Sofőrként dolgozik az RTL Klub egykori sztárja

Így tudja fizetni a gyerektartást.

Szükséges-e gyógyszeres koleszterincsökkentés? Íme, az új ajánlás

Öt év után adta ki új, koleszterinre vonatkozó ajánlását az amerikai kardiológiai szakmai szövetség, amelyet széles szakmai egyetértés fogadott. Dr. Vaskó Péter, a KardioKözpont szakorvosa arról beszélt, hogy az új elvek a szív-érrendszeri betegekhez és az egészségesekhez is szólnak. Első az életmód, aztán jöhet a gyógyszer 2018 végén adta ki az American College of Cardiology [...]

Napi horoszkóp február 20.: a Szüzek rátermettségüket bizonyíthatják, a Nyilasok diplomáciát gyakorolhatnak va...

A mai napra is izgalmas üzeneteket küldtek a csillagok, érdemes tehát elolvasnod a horoszkópod!

blogmorzsák

A nagy helikopteres mentőakció

20 éve nemzetközi összefogással, helikopterekkel mentettek ki több ezer embert egy lavinakatasztrófa után Ausztriában.

Kásler szerint rendben van az ápolók létszáma

„Kásler úr volt az, akinek a kormányzati munká­ját nagy bizalommal vártam. Nesze nekem!“

Mi a magyar EU-kilépés kormányzati stratégiája?

A mostani 60 körüli élcsapat nem engedheti meg magának még az esélyét sem annak, hogy visszatérjen a jogállam.

Soros György hozzon magával egy Junckert!

„A Fidesz súlyát egyetlen módszerrel lehetne csökkenteni az EU-ban.“

Fél év alatt másodszor zárja be ugyanazt a járatát a Wizz

Télre kukázták, nyárra árulták, de egy hónap után újra kidobják. Minőségi szolgáltatás.

Létezik-e a nagy igazság?

És mi történik, ha megtaláljuk?

Egy családi ház újjászületése

Mindenki lehet egyszer Panni néni, aki közel 20 éves tetőrendszerét újíttatta fel modern betoncserepekkel.

„Büszke voltam rá, hogy Magyarországon élhetek”

„Másrészről meg gyűlölöm ezt az átok kormányt, miattuk akar elmenni a fiam!“

Mit tegyünk, ha az üveg túl átlátszó?

Terveztessünk egyedi fóliát a zuhanyzóhoz!

Újabb szenzációs leletre bukkantak a régészek!

Narcissust ábrázoló freskó került elő Pompeiben.

Koestlert végre az eredetiből ismerhetjük meg

A sztálini börtönvalóságról szóló könyv kalandos körülmények közepette íródott, és az utóélete is regényes.

Ez most a legtavaszibb kávézó Pesten

A legtavaszibb reggelivel! Éljen a napsütés!

0