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
0
0

hírek innen, onnan

Késsel a kezében fenyegetőzött azzal, hogy megöli az első embert, akivel találkozik

A dunaújvárosi férfi egy kereskedelmi tévé riporterének küldte el az üzenetét.

Darabolás és káosz ? Viták, fenyegetések a technológiai óriások körül

Trösztellenes hevületben az Egyesült Államokban is vizsgálni kezdik a Google, az Amazon, a Facebook és az Apple piaci és közbeszédet...

Szexi videó: félmeztelenül mossa a fogát Heidi Klum - 18+

Igencsak sajátos módszert talált ki a négygyermekes szupermodell, hogy egyszerre szexi

Családi kiruccanásból lett kettős tragédia Nyékládházánál

Egy kocsiban alvó apa és fia fulladt bele a nyékládházi Gólem-tóba péntek éjjel. Életüket a közelben lévő horgászok próbálták...

Nagy ígéretet kaptak a magyar ápolók

Július 1-jével nyolc százalékkal emelkedik az egészségügyi szakdolgozók és védőnők alapbére - jelentette be az egészségügyért...

Beiktatták hivatalába Szlovákia új köztársasági elnökét

A szlovákiai politikában újoncnak számító Zuzana Caputová a márciusi államfőválasztás második körében szerezte meg a győzelmet az...

Videót küldött egy riporternek egy dunaújvárosi férfi, hogy meg fog ölni valakit

A riporter szólt a rendőrségnek, a férfit egy menetrendszerinti buszon el is fogták.

Elhunyt Franco Zeffirelli olasz rendező

Budapest - Életének 97. évében meghalt Franco Zeffirelli olasz rendező, aki a film, a színház és az opera világában is maradandót...

A 12 legszebb strand a világon: ide érdemes ellátogatni

Egy tengerparti nyaralás tökéletes megoldás, ha ki szeretnél szakadni a hétköznapi pörgésből. Ha szívesen sétálnál régi várakhoz...

0

Sport

Gyászol a sportvilág: elhunyt a magyar mesteredző

Az ötdanos nagymestert a Magyar Judo Szövetség saját halottjának tekinti.

Hosszú Katinka újra szerelmes - Exkluzív fotók a pasijáról

Barcelona Újra rátalált a szerelem Hosszú Katinkára (30)!

Brutális összeg: ennyiért zenél az AC/DC Sergio Ramos esküvőjén

Sevilla Ma este kel egybe párjával Sergio Ramos (33): a Real Madrid focistája és riporter kedvese, Pilar Rubio (41) hét év után házasodik össze, extrém körülmények között! A Spanyolországban az év esküvőjeként beharangozott eseményre igazi sztárparádét várnak, de nem csak emiatt lesz különleges a menyegző.

Olyat tett a magyar fociválogatott, amit még sohasem

Hazai pályán már kétszer győztünk a nálunk magasabban besorolt csapatok ellen.

Így változik a következő szezontól a kezezés megítélése a labdarúgásban

Egy dolog változatlan marad: a szándékos kezezés ezentúl is szabálytalan lesz.

Hosszú Katinka újra szerelmes

Barcelonában fotózták le barátjával.

Szenzációs KO-val nyert Borics Ádám a Bellatorban

Borics Ádám egy repülő térdrúgással KO-zta Aaron Picót a Bellator 222-es gáláján.

Két éve legyőzte Hosszú Katinkát, most nem jutott ki a vizes vb-re

A 200 méteres női hátúszás világbajnokát két tini is megelőzte a válogatón.

Mit szólnál pár fitt, izmos fenékhez?

Sokat edző orosz lányok hátsói jönnek, ízlésen tálalva. Erotikus és motiváló, ennél többet kár is mondani, ebben a hőségben úgysem olvasni akarsz.

Brazília hármat rúgott a Copa América nyitómeccsén

A vieóbíró is segített a házigazdának Bolívia ellen. Coutinho duplázott Sao Paulóban.

Újra Eb-lázban ég Magyarország: itt a félidei matek, jók az esélyek

Budapest Újra Eb-lázban ég az ország! Persze nem vagyunk még ott a 2020-as, részben hazai rendezésű Európa-bajnokságon, de a félidőben a magyar labdarúgó-válogatott vezeti selejtezőcsoportját, s a szurkolók máris számolgatnak, milyen esélyei vannak együttesünknek.

Durván megalázták a Real Madrid új sztárigazolását a drukkerek - videó

Megalázták a Real Madrid szurkolói a csapat új sztárigazolását, Eden Hazard-t.

0

Bulvár

Így állt oltár elé a menyasszony, a vőlegény röhögőgörcsöt kapott

Ezentúl minden esküvőn ez a jelenet jut majd az eszedbe!

Itt van Kovács Kati nagy bejelentése

Két hiánypótló kiadvánnyal jelentkezett Kovács Kati. Az énekesnő tavaly tavaszi koncertjét, amely a Pesti Vigadóban volt, DVD-n adta ki a Budapesti Fesztivál- és Turisztikai Központ (BFTK), korábban nem publikált koncert- és stúdiófelvételei pedig dupla CD-n jöttek ki.

Döbbenetes, ez derült ki a Viking Sigyn ukrán kapitányáról

Az előzési szabályok megszegése okozhatta a Hableány tragédiáját május 29-én este 9 óra 5 perckor, amelyben 28-an, köztük két magyar is életét vesztette. A Viking Sigyn ukrán kapitányát szabadon engedték, de nyomkövetővel figyelik.

Elfogták az állatkerti teknőst agyonverő nőt

A 28 éves ózdi nő kihallgatása már megkezdődött.

Hatalmas kitörésre készül egy vulkán, igazi katasztrófa jöhet

A világ legtávolabbi pontjára is eljuthat a hamufelhő, sőt, a klímára is hatással lehet.

Gyászol a sportvilág: elhunyt a magyar mesteredző

Az ötdanos nagymestert a Magyar Judo Szövetség saját halottjának tekinti.

Budapesten bulizgat két hollywoodi világsztár: még fotó is készült róluk, milyen jól érzik magukat nálunk

A sorozat két sztárja Magyarországon tartózkodik, és úgy tűnik, nagyon jól érzik magukat nálunk!

Hanyadikán születtél? Ezt árulja el a személyiségedről

Belegondoltál már abba, hogy esetleg a születésed napja nem csak azt határozza meg, mikor kell elfújnod a gyertyákat a tortádon? A számmisztika szerint ugyanis az, hogy hányadikán jöttél világra, a személyiségedhez is rengeteget tesz hozzá. Ha te is kíváncsi vagy, mit árul el rólad a születésnapod, olvasd el az alábbi útmutatót!

Szíjjal volt szétverve a lábam - Koholák Alexandra megrendítő vallomása: apja rendszeresen bántalmazta gyerekk...

Koholák Alexandrát rendszeresen verte az édesapja, fél évet pedig nevelőintézetben töltött.

Enyhülés, zápor is várható

Szombaton néhol megélénkül a szél, zivatarok is előfordulhatnak.

Hosszú Katinka újra szerelmes - Exkluzív fotók a pasijáról

Barcelona Újra rátalált a szerelem Hosszú Katinkára (30)!

blogmorzsák

Miért nem jár koncertre a magyar?

És ha igen, akkor miért nem fizet érte? Egyre rosszabb az élőzene helyzete hazánkban.

Lista: Ezek a 2010-es évek legjobb zenekarai

Csakis olyan bandákkal a sorban, akiknek az első lemeze 2010-ben, vagy azután jelent meg.

Már megint a háború

Családi titkok nyomában. Tardos papa az ellenállásban, a Szabad Népnél és a börtönben.

A csúnya felüljáró

Jómódú lehet a város, mely lebont egy nagyforgalmú hidat, mert csúnya.

10 szuper gyerekprogram a Margón

Van köztük időutazós, kézműveskedő és mondókázó is.

A Professzorok Batthyány Köre békítené az MTA-kormány vitát

A bizalom helyreállítása nélkül romlik a tudo­má­nyos teljesítmény.

Így kell milliókat spórolni

Egy nigériai feltalálónak köszönhetően az afrikai országok már nem költenek milliárdokat SIM és ATM kártyákra.

Katalónia 8 legkisebb települése

Ezekben a kis falvakban szinte minden megtalálható, amire a ma embere annyira vágyik, mégis üresen tátonganak.

Nemzetközi sikerre tör a magyar sorozat!

Az Amazon megvette a Tabukról tabuk nélkül c. sorozatot, hogy az amerikai nézők is láthassák.

Ha a pszichológusod egy ellenálló

Ki lehetne a pszichológusok "Ferenc pápája". Egy jezsuita pszichológus kiállása a szegények mellett az életébe került.

Moszkva felülnézetből

A roofering azaz a tetőn mászká­lás nagy divat Moszkvában és Szent­péterváron.

0