Ezt olvasta már?

Megtalálták a dél-oroszországi gázrobbanás ötödik áldozatát

Megtalálták a Rosztov megyei Sahtiban történt lakóházi gázrobbanás utolsó, ötödik halálos áldozatát a mentőegységek romeltakarítás közben - közölte szerda h...

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

hírek innen, onnan

Ételek, melyek segíthetnek a bélrákosokon

Az omega-3 zsírsavaknak már eddig is ismertük az egészségünkre gyakorolt pozitív hatásait, arra azonban nem volt még bizonyíték, hogy a...

Sérve vethet véget Janics Natasa karrierjének

Ott akart lenni az olimpián, most nagyon úgy tűnik, hogy befejezi a kajakozást.

A Seres Brothers elárulta a jó testvéri viszony titkát

Egy család sem tökéletes, azonban a Seres Robi és Krisztián szülei elnyerték a legjobb család díját. A zenészek a megfelelő...

Ördögi tervet eszeltek ki az internetes bűnözők: fertőzött gépekkel hajtanák végre

2019-ben a kiberbűnözők kihasználjak az automatizálásban és gépi tanulásban rejlő lehetőségeket.

Kásler Miklós: a Magyarságkutató Intézet vezetőjének nem a szaktudományok ismerete a dolga

Az emberi erőforrások minisztere szerint a Magyar Tudományos Akadémia együttműködhet majd az újonnan létrehozott Magyarságkutató...

Elég volt, Hosszú Katinka határozott döntést hozott Shane Tusuppal kap

Az amerikai edző hosszú idő után adott hírt magáról, a golfban képzeli el a jövőjét.

Bayer Zsolt irtózatosan pofára esett, ő követte el azt, amivel a diáklányt vádolják

A fideszes médiabirodalom most nagy erőkkel szállt rá egy 18 éves gimnazista lányra, Nagy Blankára, akinek az a bűne, hogy decemberben egy...

Drámai dolog történt az egyik legfontosabb magyar autóúton

Azonnal reagálni kellett, ez minden arra közlekedőt érint.

Halálos baleset az M2-esen, teljes útzár

Egy kamion és egy kisteherautó ütközött.

Amikor otthon hagyod a kulcsaid: lefilmezték, ahogy a pilóta az ablakon át mászik a gépbe

A londoni Heathrow repülőtéren videózta le egy pilóta, ahogy egy kollégája a repülőgép ablakán próbál meg bemászni. A meg nem...

A bézs szövetkabát népszerűbb, mint valaha: tavasszal így fogjuk viselni

A bézs, vagy, ha úgy tetszik, teveszőrszínű kabát olyannyira megvetette lábát a divatban, hogy muszáj helyet szorítani neki a klasszikus,...

0

Sport

Hosszú Katinka volt férje megdöbbentő bejelentést tett

Shane Tusup élete hatalmas fordulatot vett.

2011 óta nem verték meg ennyire játékban a Real Madridot

Kiscsapat benyomását keltette a Real a hétvégén.

Új munkát kapott José Mourinho

Nem szakad el teljesen a Premier League-től.

Visszavonul az elmúlt 15 év egyik legjobb kapusa

Petr Cech Twitteren jelentette be, hogy a szezon végén befejezi a profi futballt.

Súlyos sérülést szenvedett a magyar olimpikon

Szalagszakadás miatt nem lehet ott a világbajnokságon.

Férfi kézi-vb: Reakciók Balogh Zsolt kiesésére

Nehezen élik meg a jobbátlövő elvesztését.

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.

Balogh Zsolt nem játszhat az utolsó két csoportmeccsen

A jobbátlövő a hétfői találkozón sérül meg.

Messi már csak a világ harmadik legértékesebb focistája

És az is kiderült, mennyit ér világ legértékesebb labdarúgóklubja.

Kiderült, ki az a menedzser, aki megkárosította volna a Fradit

Válogatott kézilabdázót használt volna fel céljához.

Képernyőn Federer, Nadal és Babos Timi - Ausztrál Open, 3. nap, kibeszélő

Ide írhattok mindent, amit a meccsek előtt/alatt az aktuális játéknapról gondoltok.

0

Bulvár

Idd ezt lefekvés előtt és ébredj másnap új emberként

Gondod van az elalvással? Nem vagy vele egyedül, de van egy stratégia, amit kipróbálhatsz a probléma megoldására: lefekvés előtt igyál egy pohár cseresznyelevet, a szakértők szerint ugyanis ezzel az egyszerű lépéssel akár egy órával több alváshoz juttathatod a szervezeted. Fotó: Pixabay / StockSnap CC0 Az American Journal of Therapeutics hasábjain publikált kutatás eredménye azt mutatja, [...]

Ebben a fürdőruhában már nem tevepatája lenne a nőknek

Gyorsabban eltűnne a fürdőruha alsó része, mint egy vodkaszóda.

Alig fenyegeti a szegénység a magyar nyugdíjasokat

Az Európai Unióban élő nyugdíjasok 14 százaléka van kitéve a szegénység kockázatának, Magyarországon ez az arány mindössze 9 százalék.

Zeller - sokkal több mind leveszöldség. Így fogyaszd!

Bánatos zellerkockák a hús- és zöldséglevesben, amiket egyszerűen csak félrepiszkálunk a kanalunkkal. Ismerős helyzet? Pedig a zeller ennél ezerszer izgalmasabb és sokoldalúbb zöldség, mutatjuk, hogy miként érdemes felhasználni a konyhában. Salátába A friss, zsenge zellergumó nyersen, kis kockákra vágva pikánssá varázsolja a legegyszerűbb salátát is. Nem hiányozhat a Waldorf salátából, az almával és a [...]

Kipróbáltuk: így a legfinomabb a sült édesburgonya

Ma már egy valamire való hamburgerezőben nem csak házi szószt és kézműves bucit kóstolhatunk, hanem a hagyományos sült burgonya helyett választhatunk sült édesburgonyát is. Persze más ételekhez szintén fogyaszthatjuk, például húshoz vagy halhoz, snackként pedig önmagában, mártogatósokkal (cheddar sajtból készült szósszal és csípős ketchuppel a legjobb!). Ha egyben sütjük az édesburgonyát, akkor a legfinomabb, ha [...]

FINA: Hosszú Katinka nem úszhat világcsúcsot

A Nemzetközi Úszószövetség (FINA) keddi döntése értelmében ezentúl a legjobb úszók is indulhatnak a FINA által el nem ismert, új típusú versenyeken, de az ott elért időket nem hitelesítik.

Történelmi pillanat: Élet van a Hold túlsó oldalán

A szonda által küldött fotón jól látszik az eredmény.

Fegyveres rablás és túszejtés az Üllői úton

A vád szerint akár 20 év börtönt is kaphat az elkövető.

blogmorzsák

Légiháború a Birodalom ellen

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

Gimnazista esete a médiával

Nagy Blanka és a Birodalmi Sajtóosztag találkozása.

A német szélsőjobb keblére ölelte Orbánt

Csak ideig-óráig tartható fenn a hazugságokra épülő kampány, és az erre épülő rendszer.

„Közvetíthették-e” a képviselők, amikor ráncigálták őket az őrök?

Péterfalvi Attila adatvédelmi biztos álláspontja abszurd.

Tényleg, mi a baj Orbán rendszerével?

Sokak szerint ez egy kiválóan működő rendszer. De akkor mi a baj vele mégis?

Így lett kész "elvileg" a lakásom

Zárul a felújítás mókatára: majdnem elkészült, de a költözés még csak álom.

Whirlpool és Edigital pepitában

Újabb kidőlt oldalú mosógép sztorit kaptunk!

Mert a kölyök kutyusoknak is kell egy alvótárs

A plüsstárs segíti a kiskutyusok fejlődését, és nem utolsó sorban elképesztően cukin lehet vele aludni.

Szöul megújulásának vesztesei

Dél-Koreát szeretik jómódú, fej­lett gazdaságú országként emlí­teni, ám a jogrendszer, a szoci­ális háló nem eu­rópai.

Magyar műhely restaurálta ezt a csodaszép Citroënt

Az InterClassics Maastricht ki­ál­lításon magyar mű­hely által res­taurált Citroën elnyerte a "Best Restored Car of Show" díját.

Gulyás Gergely: Soros téma

Gulyás Gergely elszólta magát, a Soros elleni kampány csak egy téma, egy ellenségkép, aki­vel lehet ijesztgetni az embereket.

„Műszak végére mosott szarnak érzem magamat“

Egy rendvédelmi dolgozó beszámolója.

0