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:
hírek innen, onnan
Magyar Péter: „A közpénz visszakapja közpénz jellegét”
A miniszterelnök jövő hétre ígéri a Vagyonvisszaszerzési és Védelmi Hivatal jogszabályait.
Orosz beavatkozás: a miniszterelnök házára és az autójára szerveztek be gyújtogatókat
Nem finomkodik a Kreml, ha Európában támad kedve zűrzavart okozni. A BBC jelentése szerint a hét elején elítéltek egy, a titkosszolgálat...
Stabil növekedési ütemet jelez az áprilisi bérstatisztika
A legfrissebb kereseti adatok továbbra is dinamikus bérkiáramlást jeleznek, ami szinkronban van a minimálbér idei emelésével és...
„Megértettem, hogy nehéz az oligarchák élete” – Bige Lászlónak üzent Orbán Viktor
A válalkozó nyílt levelet írt a volt kormányfőnek, melyben azt tanácsolta Orbánnak, jó lesz, ha megszokja, hogy mostantól egy senki. Erre...
Miközben fél Európa a hőségtől szenved: ide menekülnek most a turisták
Friss felmérés alapján állították össze Európa tíz legszebb, hűvös nyári úti céljának listáját.
Kapitulált Trump Iránnak? Reagált az elnök – Szerinte ez van a furcsa szerződés hátterében
A békeszerződésként emlegetett békeszerződés nem békeszerződés, hanem csupán szándéknyilatkozat, a végleges megállapodás teljesen...
Zelenszkij ellen fordult Ukrajna
Az ukránok többsége most már azt szeretné, ha Volodimir Zelenszkij ukrán elnök távozna az ország éléről a háború után – derül ki...
Nyílt levelet írt Bige László Orbán Viktornak, a Fidesz elnöke azonnal reagált
A Nitrogénművek tulajdonosa lejáratókampányról írt.
Vagyonnyilatkozatok – Vitézy Dávid, Ruff Bálint és Lannert Judit sem szegényen lett kormánytag
Közzétették a kormany.hu-n a nem országgyűlési képviselő kormánytagok vagyonnyilatkozatát szerdán; Bóna Szabolcs agrárminiszter...
Donald Trump rendkívüli bejelentést tett – bombákat dobhat Iránra, ha rosszul alakul a péntek
Rendkívül kemény és határozott hangvételű nyilatkozatot tett Donald Trump az Iránnal készülő megállapodás kapcsán, amikor a...
A Red Bull Ringen mutatkozik be a Formentorhoz és Leonhoz tervezett, exkluzív Custom Cupra by ABT csomag
A végeredmény egy minden részletre kiterjedő aerodinamikai csomag, amely még élesebb, határozottabb és sportosabb karakterrel ruházza fel...
Sport
Überciki: Eltiltotta a köztévé a vb-kommentátort, aki összekeverte a csapatokat a pályán - videó
A török állami televízió felfüggesztette kommentátorát, Murat Ekrem Çiment, aki összekeverte a csapatokat az Irán–Új-Zéland világbajnoki csoportmérkőzésen.
Felfüggesztették a kommentátort, aki percekig összetévesztette a foci-vb-n a csapatokat
Négy percen át úgy kommentálta a meccset, hogy közben összetévesztette a válogatottakat.
Ma láthatjuk a csoportkör legnagyobb rangadóját a foci-vb-n – Itt a napi program
Három topcsapat számára is eljött a bemutatkozás ideje a futball-világbajnokságon.
Visszatér a klubhoz a Liverpool FC klasszisa, akit Arne Slot üldözött el
Új edző, új esély.
Messi 38 évesen olyat tett, mint a vébéken még soha; zokogtak miatta az amerikaiak
Kylian Mbappé és Erling Haaland teljesítményét is pikk-pakk zárójelbe tette a „Bolha”.
Óriási baki a foci-vb közvetítésében, ezt az élő adásban maradt jelenetet egy életre megemlegetik
Egy egész világ nézi most a legfontosabb világeseményt a foci univerzumában, ám valakik nem azt nézik, mint a többiek.
Hivatalos: távozik a magyar válogatott szövetségi kapitánya, miután nem jutottunk ki a világbajnokságra
Már nem Chema Rodríguez a magyar kézilabda-válogatott szövetségi kapitánya.
Készül a meglepetés, a Fraditól elküldött Keane a nagy riválisnál köthet ki, teljes a zavar
Robbie Keane két szék között a pad alá esett, miután a Fradinál nem tetszettek neki a feltételek.
A Real Madrid átigazolás ötlete nagyon fog fájni a Liverpoolnak
A labdarúgó-világbajnokság két sztárját is leigazolná Florentino Pérez. Yan Diomandé és Ayoubb Bouaddi is érkezhet.
Betörtek a német válogatott legendá-jához, a lányával akart ágyba bújni az elkövető
Mehmet Scholl legidősebb lánya lehetett a célpont, aki a párjával aludt a betörés alatt.
A vb-debütáns Haaland nem maradt adósa Mbappénak, Norvégia kiütötte Irakot
Több mint izgalmas lesz látni, mire megy majd a második fordulóban a norvég gólgép Szenegál ellen.
BL-sorsolás: Az ETO jó messzire utazhat az első selejtezőkörben
Izlandi ellenfelet kaptak a győriek a Bajnokok Ligájában.
Bulvár
Figyelmeztet az MVM: ha konnektor jel van a villanyszámládon, készülj a nagy átállásra
Számos ügyfelet érint az MVM informatikai fejlesztése, amely körülbelül kéthetes ügyintézési korlátozással jár. A vállalat azt kéri, lehetőleg mindenki az átállási időszakon kívül, azaz június 30. előtt va
Titkos légifolyosót találtak Budapest és Moszkva között, az Egyesült Államokból érkezett az információ
Előkerült egy jelentés az 50-es évek Budapestjéről, azonnal felszaladt a szemöldökünk.
Uniós átlagban 3,6 százalékkal, Magyarországon 16,4 százalékkal nőtt a munkaerőköltség 2026 elején
2026 első negyedévében átlagosan 3,6 százalékkal haladta meg a munkaerőköltség az egy évvel korábbi szintet az Európai Unióban; a növekedés mértéke Magyarországon volt a legnagyobb – derül ki az Eurostat adata
Így jelent meg a Parlamentben Lázár János, videón a pillanat, amikor megérkezik a terembe
Lázár János is megjelent az ülésen ezen a héten a Parlamentben.
HVG: Miután lemondott a főügyész az aranykonvoj-ügy miatt, kitört a palotaforradalom, a gyanúsítás a TEK vezetőjét is elérheti
Nem szakmai vita, hanem az ügyészségi szervezetet is megrázó konfliktus állhat a Központi Nyomozó Főügyészséget vezető Fürcht Pál lemondása mögött a HVG szerint. A lap úgy tudja, az aranykonvoj-ügy miatt kialak
2 országrész kap frissítő csapadékot, órákon belül érkezik
Kiadták a friss időjárás-előrejelzést a szerdai napra, ám érdemes lesz figyelni napközben is a frissülő előrejelzéseket.
Szörnyű halált halt az óceánjárón a 18 éves Anna: Megdöbbentő, ki került rács mögé most
Egy családi tengeri körút vált a legszörnyűbb rémálommá, amikor az alig 18 esztendős Anna Kepner élettelen testére bukkantak a takarítók egy luxushajó kabinjában. Az ügyben nemrégiben egy egészen elképesztő b
Überciki: Eltiltotta a köztévé a vb-kommentátort, aki összekeverte a csapatokat a pályán - videó
A török állami televízió felfüggesztette kommentátorát, Murat Ekrem Çiment, aki összekeverte a csapatokat az Irán–Új-Zéland világbajnoki csoportmérkőzésen.
Budapest egyik büszkesége bekerült a világ legkiábrándítóbb látványosságai közé
Az értékelések alapján sok látogatónak csalódást okoz a budapesti Széchenyi fürdő, amely a kiábrándító turistalátványosságok között szerepel.
Kulka, Bródy, Gálvölgyi, Kern, Mácsai – Nagy Ervin felolvasta a közmédia állítólagos tiltólistáját
Nagy Ervin a parlamentben sorolta fel azt a 25 művészt, köztük Kulka Jánost és Bródy Jánost, akiket szerinte mellőzött a közmédia. A politikus szerint azért kerültek listára, mert civil kurázsit mutattak, és nem a
Nagyot csaphat az új törvény: százak veszíthetik el a jól fizető munkájukat
Közel háromszáz, Fideszhez köthető szereplő veszítheti el jól fizető pozícióját, köztük több ismert név is érintett lehet. A Nagyot csaphat az új törvény: százak veszíthetik el a jól fizető munkájukat beje
Eldőlt az idei augusztus 20-i tűzijáték sorsa
Nagy Ervin szerint idén is lesz augusztus 20-i tűzijáték Budapesten, de a korábbiaknál szerényebb és olcsóbb formában. A Eldőlt az idei augusztus 20-i tűzijáték sorsa bejegyzés először Acnews-én jelent meg.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Az E.ON nevével visszaélve téveszthetik meg a lakosságot
- Így úszható meg a hosszú várakozás a horvát autópálya-kapuknál
- A talált madárfiókák többsége nem árva, nem szorul megmentésre, ne szedjük össze őket!
- Már csak pár napig lehet pályázni az ingyen falfestékre
- Hosszú hétvégi változások, kedvezmények a vasúton
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
- Nagy összegű készpénzzel érkezik az Európai Unióba? Akkor erre figyeljen!
- Lezárásokra, forgalomkorlátozásokra kell készülni ma és holnap Budapesten
- Óvjuk adatainkat úgy, mint a pénztárcánkat
- Két hétvégén is változik a vonatok közlekedési rendje
