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
A Nézőpont is mért: a Tisza-szavazók 55 százaléka támogatja a többkulcsos adóemelést
A kampány egyik fontos témája lesz a személyi jövedelemadó kérdése, nevezetesen, hogy maradjon az egykulcsos vagy jöjjön a kétkulcsos...
Vétlen család kocsijának ütközött a drogos autós, ketten életveszélyesen megsérültek
Szerda hajnalban érkezett bejelentés a segélyhívóra, hogy a 35-ös főút 76. kilométerszelvényben két autó összeütközött. A...
Te is ilyen telefont használsz? – Pár éven belül teljesen használhatatlan lesz
Több mint egymillió magyart érintő szolgáltatás szűnik meg néhány év múlva.
Budapestre is befutna a szupervasút, 39 várost kapcsolna össze a 22 000 kilométeres pálya
Miközben a magyar vasút a legnagyobb jóindulattal is csak biceg, egy dán agytröszt kidolgozta annak az európai vasúti hálózatnak a...
Az egyházakhoz kerülhetnek át a gyermekvédelmi intézmények?
Találkozóra hívta jövő hétre a Belügyminisztérium az állami fenntartású gyermekvédelmi központok igazgatóit. A megbeszélésen egyes...
Pontosan így és ennyit fizetnek kiegészítő nyugdíjemelésként – Itt van minden tudnivaló
Az idén újra kiegészítő nyugdíjemelést kell kapniuk a nyugellátásban részesülőknek, mert az infláció magasabb lett a kormány által...
Kényszerleszállást hajtott végre Trump helikoptere az Egyesült Királyságban
Gond volt Donald Trump helikopterével az Egyesült Királyságban. Az amerikai elnök a brit miniszterelnöknél tett látogatása után tért...
Ezt látta fontosnak Orbán Viktor péntek reggel - íme a bejelentések
Orbán Viktor pénteken reggel, ahogy az már jó ideje megszokott, a Kossuth rádiónak adott interjút. A miniszterelnök a héten a Fidesz...
Milyen összeg felett jelent a bank a NAV-nak? Amikor kockázatosnak ítélnek egy tranzakciót
Nem mindennapos, de nem is elképzelhetetlen, hogy az embernek nagyobb összegre van szüksége, méghozzá készpénzben. Ilyen lehet pl. egy...
Orbán Viktor: A Tisza szavazónak több mint fele progresszív adót akar
A miniszterelnök a Kossuth Rádióban nyilatkozik.
Orbán Viktor terrorszervezetté minősítené az Antifákat
Orbán Viktor miniszterelnök a Kossuth-rádió "Jó reggelt, Magyarország!" c. műsorában adott interjút, ahol kifejtette: "Magyarországon is...
A duplázó Marcus Rashford: Hihetetlen érzés a Barcelonában játszani
Madarat lehetett volna fogatni Marcus Rashforddal, miután az ő duplájának köszönhetően a Barcelona 2–1-re megverte a Newcastle-t a...
Sport
Öt és fél órán át küzdöttek az életéért – sokkolta a társakat a válogatott focista, Nagy Tibor halála
A Vác egykori csapatkapitánya, a 17-szeres válogatott Nagy Tibor szerdán, tragikus hirtelenséggel hunyt el. Halála mélyen megrendítette a magyar futballtársadalmat. A Honvédkórházban órákon át küzdöttek az életé
Az UEFA vizsgálja a Liverpool-Atlético Madrid meccsen történt incidenst
Az UEFA saját vizsgálatot indít a szerdai incidensek ügyében, amelyek a Liverpool szurkolói és az Atlético Madrid stábja között történtek. Diego Simeone piros lapot kapott, miután összetűzésbe került egy liverpoo
Marc Cucurellát kísérettel vezették el az Allianz Arénából
Marc Cucurellát, a Chelsea spanyol védőjét egész meccsen fütyszóval illették a német nézők, akik még mindig haragszanak rá az Európa-bajnokságon történt kezezős incidens miatt. A meccs végén két kisérővel az
A Barcelona tizenöt éve nem kapott ekkora pofont a BL-ben, de van ennél is rosszabb
Egy spanyol okozta a katalánok vesztét a történelmi BL-mérkőzésen.
A Ferencváros labdarúgói tisztes hazai vereséggel vettek búcsút a Bajnokok Ligájától
Miként a férfiak, úgy a nők is: magyar bajnokként a második számú nemzetközi kupasorozatban folytathatják őszi szereplésüket.
Rendőri készültségre lehet számítani a fővárosi derbi előtt
Hatalmas rendőri erőket mozgósítanak az olasz fővárosba a vasárnapi összecsapásra, amelyen a Roma és a Lazio ultrái is jelen lesznek.
Váratlan fordulat jöhet Gulácsi pályafutásában
A 35 éves Gulácsi Péterről korábban még olyan hírek jelentek, hogy a nyáron távozhat az RB Leipzigtől. A rutinos kapus […] A Váratlan fordulat jöhet Gulácsi pályafutásában bejegyzés először nb1.hu-én jelent m
A magyar tinédzser átugrotta a magasságokat, amelyeket az ukrán világcsúcstartó nem
Bátori Lilianna első felnőtt világbajnoksága a tokiói.
A magyar válogatott legyőzte a románokat, egy lépésre az Európa-bajnokság
A magyar férfi futsalválogatott 3–2-re legyőzte Romániát az Európa-bajnoki pótselejtező első mérkőzésén, csütörtökön Debrecenben.
Az Európa-liga-győztes edzővel sem megy: fatális hiba után kiesett a Nottingham a Ligakupából
A Nottingham Forest labdarúgócsapata kiesett az angol Ligakupából. A Premier League-ben szereplő együttes szerdán hazai pályán 3–2-re kikapott a másodosztályú Swansea Citytől a sorozat tizenhatoddöntőjében, annak
Dráma a magyar edző BL-csapatánál: félmeztelenre vetkőzve menekültek a repülőről
Kaotikus volt az AS Monaco futballcsapatának az útja az első Bajnokok Ligája-meccs előtt.
Az angolok botrányt csinálnak: Vérnek kellett volna folynia, hogy kiállítsák?.
A Bajnokok Ligája első fordulójában találkozott egymással a Bayern és a Chelsea, ahol a németek örülhettek a győzelemnek, de a sajtó mégis egy bírói döntés miatt hangos.
Bulvár
Elszabadult a Kormányinfó, Vitályos Eszter szakította félbe a kérdést, azonnal beavatkozásraa került sor
Forrt a levegő, Gulyás Gergely gyöngyönző homlokkal várta a végkifejletet.
Nyolcvanezer mozgósított katona, páncélozott kocsik az utcán – ostrom alá kerülhet Párizs
Már elő is kerültek a gumibotok, a vasúti közlekedés az egész országban akadozik.
A pofátlanságnak nincs határa, immár Orbán Viktorral reklámoznak egy nyilvánvaló átverést
Szerencsére ez az átverés nagyon amatőr. A hang, amit a miniszterelnök alá imitációként kevertek valószínűleg, kiejtése alapján egy keleti embertől származik. Ezért remélhetőleg nagyon kevesen dőlnek be a vonz
Ekkor jöhet a magyar euró, már meg is van a dátum, a szakértő elmondta, hogy pontosan minek kell teljesülnie?
Ez lehet a legkorábbi dátum a szakértő szerint.
Fordulat Kaszás Nikolett eltűnési ügyében, előkerült egy rejtélyes üzenet
Már több mint egy hete keresik a 27 éves Kaszás Nikolettet, aki szeptember 7-én indult el egyedül túrázni a Pilisben. A fiatal nő utoljára este adott magáról életjelet, amikor a Pilisszentlászló melletti Spartacus-
Elképesztő összegért kapható a Lidlben a magyar háziasszonyok kedvence, a befőzőautomata
Az eszköz biztosítja az egyenletes hőkezelést, így megbízhatóan tartósítja az ételeket, ráadásul sokoldalúan használható a konyhában.
Kiszivárgott Orbán Viktor balatonfüredi beszéde, szerinte pártja megnyerte a nyarat
Számos témát érintett a kormányfő.
Lyukra futott Gulyás Gergely Ruszin-Szendi Romulusz fegyverügyében? Megszólalt a jogász szakértő
Nem követhetett el törvénysértést a Tisza politikusa Lattmann Tamás szerint.
Rengeteg OTP Bankos ügyfélnek kell észbe kapnia, évtizedek után jön a váltás
Az OTP Bank több mint 20 év után adja át a helyét a korszerűbb, kényelmesebb és biztonságosabb digitális platformoknak.
Kiborult a bili a Dunaferr-ügyben, Pintér Sándor és Polt Péter neve is felvetődött
Az évszázad csalásában Medgyessy Péter és Gyurcsány Ferenc neve szintén felbukkan.
Orbán Viktor arcképe tűnt fel a budapesti metrókon, lejáratták a miniszterelnököt
Bárki ingyen vihet az arcpirító termékből.
Kim Dzsongun nagyon bepipult Vlagyimir Putyinra, véget érhet a brománc
Észak-Korea vezetője állítólag becsapva érzi magát.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Tatabányát is érinti a vonatok késése
- Győrben is adományoztak a rászorulóknak
- Most Ön is segíthet a győri értelmi sérült gyerekeken!
- Győrnél az M1-es felhajtónál ütközött két kocsi az M85-ös körforgalomban
- Tilos látogatni a győri kardiológiát bizonytalan ideig
- Eltűnt a 15 éves győri fiú, Bence
- Toborzás az Egészség-Piacon, Győrben
- 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
