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
Íme Horvátország talán kevésbé ismert, ám a magyarok számára kifejezetten vonzó arca
Itt a feltöltődés és gyógyulás időszaka: geotermikus források, termálfürdők és tengerparti wellness-központok kínálnak kellemes...
Apró európai ország, ahol alig vannak turisták és a világ egyik legbiztonságosabb úti célja
Meglepően sok látnivalót és élményt tud adni.
Megvan a világ legnyugisabb lakóhelye
A nyugodt, élhető városi élet nem álom.
21 Kutatóközpont: A Fidesz-szavazók fele sem gondolja úgy, hogy a kormány jól reagált a Szőlő utcai ügyre
A Fidesz-KDNP szavazók 28 százaléka szerint az ügy elsődleges felelőse a kormány.
33 ezerért vett blézereket a nő a turkálóban: a valódi áruk letaglózta
Az arany, az ezüst és a Bitcoin sem tud versenyezni ezekkel a használt blézerekkel. Ez a nő élete fogását csípte meg a tíz ruhadarabbal,...
„És sírtam…” – Jön Spielberg új és megrázó filmje
Megérkezett Steven Spielberg titokzatos UFO-filmjének első előzetese Bemutatták Steven Spielberg új filmje, a Disclosure Day első...
90 milliárd euró indul most Ukrajnába – részletek
Az Európai Unió vezetői jóváhagyták, hogy 2026-27-ben összesen 90 milliárd euró támogatást nyújtanak Ukrajnának - közölte António...
A konyhai papírtörlőtől a sütőpapírig – 6 praktikus tipp, hogy csökkentsd a karácsonyi ajándékcsomagolás költségeit
Karácsony előtt nem csak az ajándékokra folyik el rengeteg pénz, hanem a csomagolásra is: tekercses papír, masni, ajándéktáska, címke...
Szakíthatott Schóbert Lara és 12 évvel idősebb üzletember párja
MInden jel arrra mutat, hogy vége a mézes heteknek. Sokan legalábbis ezt állítják.
Meg ne edd a narancsot, ha ilyen a héja.
Csúnyán ráfázhatsz, ha megeszed a narancsot, ha így néz ki! Eláruljuk, mire figyelj oda, mert ha ilyen narancsot eszel, az bizony nem tesz...
A magyarok már jobban tartanak Ukrajnától, mint Oroszországtól
Rogán Antal és Orbán Viktor elégedetten dőlhet hátra: megvan a munkájuk gyümölcse.
Sport
Sokkolja a kézilabda világát egy kiszivárgott e-mail: sikkasztás, korrupció, súlyos vádak
A diktatórikus módszerekkel uralkodó elnök ördögi terve látott napvilágot az IHF tisztújítása előtt.
Magyarországra érkezik a népszerű sportruházati bolt
2026-ban nyílhat meg az első üzlet.
Magyar csodagyerek? 13 éves futballistáról áradoznak Angliában.
A 2016-os Premier League-győztesnél már a 18 évesekkel készülhet.
Orosz hőst ünnepel a futballvilág, Ukrajnában a nevét sem hajlandók leírni
A PSG hat trófeával zárja a 2025-ös esztendőt.
„Nyugodj békében, barátom” – lelőtték a magyar bajnok futballista korábbi csapattársát
Kontinenstornán is szerepelt a harminchárom évesen elhunyt labdarúgó.
Kubatov is elismerné Dárdai újpesti kinevezését: "Én nem tudnék vele együtt dolgozni, de..."
A Fradi elnöke is elmondta véleményét Dárdai Pál várható újpesti szerepvállalásáról.
Három éve láthattuk minden idők egyik legizgalmasabb futballmeccsét
Három éve játszotta Argentína és Franciaország a 2022-es világbajnokság döntőjét.
Fegyveres támadásban életét vesztette a korábbi válogatott labdarúgó Ecuadorban
A két motoros a futballista mellett a játékos édesanyjára és egy másik nőre is rálőtt.
Otthagyta a „nyugdíjas állást”, hazatér a magyar futball egyik legjegyzettebb szakembere
Még nem lila a vére, a Fradival való rivalizálással sem akar foglalkozni, de hisz abban, hogy odaérhet vele az Újpest.
Kubatov Gábor: Az MLSZ elnökének klubérdekeltségei példátlanok
A Ferencváros elnöke csütörtökön este az M4 Sportnak adott interjút.
Elképesztő gesztus Kylian Mbappétól, bearanyozta a labdaszedő kisfiú napját
Kevés ilyen úriember futkározik manapság a futballpályákon.
Az idény végén távozik a Debrecen olimpiai és világbajnok klasszisa
Eddig 46 tétmérkőzésen 184 gólt szerzett, és meghatározó szerepet játszik a védekezésben.
Bulvár
Előnászútra indult a szerelmespár: a férfi beugrott a reptér mosdójába, majd amikor kijött, ez a sokkoló látvány fogadta a menyasszonya helyett
A negyvenes éveiben járó vőlegénnyel madarat lehetett volna fogatni, amikor szerelme igent mondott a házassági ajánlatára. Úgy tűnt, a két ember közös története meseszerűen indul, ám minden a feje tetejére állt
Bődületesen dolgot mondott Magyar Péter, ez lehet a Tisza Párt vége?
A legnagyobb ellenzéki pártnak hatalmas gondjai lehetnek.
Most érkezett! Orosz katonák törtek be egy NATO tagállam területére
Szerda délelőtt három orosz határőr engedély nélkül lépte át az észt határt az Ida Viru megyei Vasknarva térségében, a Narva folyón.
Gyomorforgató módon bújik ki a felelősség alól a milliós kárt okozó multi
Csak a hosszadalmas pereskedés maradna, de ezt nem vállalja a károsult.
Rendkívüli havazás robban be Magyarországra karácsonykor, ebben az országrészben esik a legtöbb hó, az egyik legpontosabb előrejelzés már tudja?
Egy friss időjárási előrejelzés szerint karácsony környékén olyasmi történhet Magyarországon, amire kevesen számítottak.
Vallott Kim Dzsongun volt alkalmazottja: döbbenetes szabályok szerint él a diktátor személyzete, elképesztő, miket kell betartaniuk
Egy egykori észak-koreai alkalmazott törte meg a csendet, és olyan részleteket árult el Kim Dzsongun közvetlen környezetének mindennapjairól, amelyek még a diktátorról szóló korábbi sokkoló híreken is túltesznek.
Perceken múlt az újabb merénylet? Jelöletlen rendőrautók gázolták el a Bondi Beachre tartó férfiakat – Videó
Drámai terrorelhárítási akció zajlott le Sydney közelében csütörtök este, ahol jelöletlen rendőrségi járművek gázoltak el egy Bondi Beach irányába tartó férficsoportot. A hatóságok szerint a gyanúsítottak p
Menekítsd ki a pénzed, ha itt tárolod: újabb cég szűnik meg Magyarországon
A Revolut után újabb szolgáltatást függesztenek fel.
Lebukott Szijjártó Péter New Yorkban, az éj leple alatt hagyta el a szállodát
Nem akárkivel futott össze kora hajnalban New York utcáin.
Kamerák előtt alázták meg a TV2 műsorvezetőjét: azonnal elhagyta a stúdiót
Szépréthy Roland egyszerűen otthagyta a forgatást a durva beszólás után.
Kitálalt a javítóintézet volt lakója: Az igazgató élettársa megcsókolt, majd elárulta, hogy a főnöke lányokat futtat
A fiú szerelmes lett a rendésznőbe, aki a Szőlő utcai intézmény volt igazgatójának élettársa volt, és vele is megosztotta azokat a brutális dolgokat, amiket az igazgató csinált.
Titkolt fegyverüzlet: a kormány gyakorlatilag ajándékba adott 66 harckocsit Szerbiának
Amikor a szerbek Bosznia ellen fegyverkeztek, a magyar kormány harckocsikkal támogatta azt. Most egy közérdekű adatigénylésből derült ki, hogy a korábban kommunikált 26 helyett 66 darabot adtak el, de azt is olyan áron
- 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
