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
Rooney szerint Szalah „lökte a busz alá" a Liverpoolt
Mohamed Szalah tönkreteszi a liverpooli örökségét azzal a szenvedélyes reakcióval, amellyel arra válaszolt, hogy kikerült a...
Orosz lap: lefoglalták a Török Áramlat kezelőjének vagyonát, miközben Orbán Isztambulba repült
A gázvezeték is téma lehet a magyar kormányfő tárgyalásain.
Szabályos-e a zebrán átkelni motorkerékpárral, robogóval vagy kerékpárral?
Ha biciklivel, rollerrel vagy motorral jársz, biztos, hogy felmerült már benned: szabályos-e a zebrán átgurulni, ha épp úgy kényelmes? A...
A forralt bor nálunk olcsóbb, de szinte minden másban a horvátok árai a nyerők - megnéztük Zágráb adventi vásárait
A zágrábi advent különböző tematikájú vásáraival, bőséges kínálatával és barátságos áraival is kellemes meglepetést okozott.
Csak ezen a vezetéken jön orosz gáz – mondta a Török Áramlatról Orbán, miközben épp lefoglalják a vezeték üzemeltetőjének vagyonát
A vita a Krímben államosított ukrán vagyon miatt robbant ki. Egy 208 millió dolláros kártérítést akarnak behajtani a...
30 év után hétfőn elköszönt az utasoktól Budapest népszerű taxitársasága
A „tisztességtelen verseny” miatt húzták le a rolót.
Szalah nem hallgatott Szoboszlaira, most drasztikus megoldást javasolnak Slotnak
Nem elég, hogy nem bír kimászni a gödörből a Liverpool, a szélső egy nyilatkozatával még nagyobb zavart okozott.
Megdőlt a rekord: ennyi időt töltöttek a levegőben a világ leghosszabb repülőjáratának utasai
Első gondolatunk ilyenkor az, hogy ez inkább kínzás lehet, mint utazás. Mégis, sok üzletember és kalandvágyó utazó számára ez a járat...
Meghökkentő az Alpokba tervezett 260 méteres felhőkarcoló
Jókora vitákat kavart Svájcban a tervezet.
Golovin Vlagyimir: szenzációsak a lányaink, megmutatták, mire képesek
A szövetségi kapitány szerint szenzációsak az Európa-bajnoki bronzérmes magyar női kézilabda-válogatott tagjai és vasárnap este a dán...
Gyászol a színésznő, túladagolásban hunyt el a 19 éves testvére
A tragédia miatt nővérének elképesztő bűntudata van.
Sport
„Szégyen az egész vb-re nézve" – a magyarokat legyőző dánok kapitánya
A skandinávok legnagyobb klasszisai betliztek Magyarország ellen, de megtehették.
Van Dijk megszólalt Szalah kapcsán
Virgil van Dijk is kommentálta az egyiptomi körüli vitát, amely azután robbant ki, hogy az utolsó három mérkőzésen csak a kispadon kapott helyet.
Válságtanácskozás a Liverpoolnál: Arne Slot menesztése a levegőben, a klublegenda beugrásra kész
Sajtóhírek szerint „válságtanácskozást” tartanak ma a Liverpoolnál, ahol Arne Slot jövőjét vitatják meg a Leeds United elleni 3–3-as döntetlent követően.
Újabb skandináv összeomlás a női kézilabda-világbajnokságon
Maga alatt van az egész ország, erre aztán tényleg senki sem számított.
A három padoztatás mind egy terv része volt? Érdekes teória látott napvilágot Szalah és a Liverpool kapcsán
A tegnapi nyilatkozata után, felerősödtek a hangok Szalah eligazolása kapcsán, és a közösségi médiában megjelent egy új analógia, amely sokak szerint tökéletesen leírja a Liverpool hozzáállását a sztárjátéko
Elgurult a gyógyszer a Bernabéuban: villogtak a piros lapok, Endricket is kiállították
Nagy a baj Xabi Alonso csapatánál, inog az edző alatt a kispad.
Élő: Mi van itt? Öttel is vezetett Magyarország a dánok ellen a vb-n
A magyar női kézilabda-válogatott az eddig mindenkit tönkreverő északiakkal mérkőzik meg a vb-középdöntő utolsó fordulójában.
Az Újpest sem tudta megállítani a szárnyaló ZTE-t
A Diósgyőr, az ETO és a Paks után az Újpestet is legyőzte a Zalaegerszeg a labdarúgó Fizz Ligában.
Burleszk a Groupama Arénában, ahol Révész Attila szerint Janiból bohócot csináltak
A szókimondó kisvárdai főnök bejelentette, e héten új belső védő érkezik a csapathoz.
A legjobbját nyújtotta Magyarország, de egy góllal elbukta a csoportrangadót
A női kézilabda-világbajnokság középdöntőjének utolsó fordulójában a magyar válogatott Dánia ellen játszott szoros meccset.
Verstappen ebből nem kér a „fájdalmas” vereség után: Tudtam, hogy ezt felemlegetik nekem
Lando Norris a hollandot és az ausztrált is maga mögé utasította a 2025-ös pontversenyben.
Guardiolát elutasították
A Barcelona nem fogadja el a Manchester City 70 milliós ajánlatát De Jongért.
Bulvár
6 film, amelyben a színészek valóban szexeltek – és nem csak eljátszották a kamerának
A filmvilágban a legtöbb szexjelenet gondosan megkoreografált illúzió: testdublőrök, takaró pózok, ügyes kameramunka és profi intim koordinatorok segítik, hogy a nézők valósnak érezzék, ami valójában csak játé
Magyar Péter kiosztotta az állami média riporterét: Ne elnökurazzon, ön úgy viselkedik, mint egy régi bolsi
Elszabadultak az indulatok, amikor a politikus Császár Attilával vitázott az adókról. Magyar Péter nem fogta vissza magát, kőkeményen kiosztotta a riportert.
A hármas szexnek is vannak szabályai, és jobb ha betartod őket
A hármas szex izgalmas fantázia lehet, de ha valósággá válik, szigorú szabályok nélkül könnyen kapcsolatrombolóvá válhat.
Megtalálták Jézus sírját, brutális helyen volt, megoldódott a Biblia legnagyobb rejtélye
Valamit találtak a felszín alatt, ez megváltoztathatja az emberiség történetét.
Piacra kerülhetett a fertőzött ukrán hús?
Az afrikai sertéspestis Ukrajnában sosem látott válságba sodorta az állattartókat.
Tarjányi Péter kiakadt a miniszterelnökre: „Na, ne már… A félelem nem stratégia”
„Orbán Viktor: »A 2026-os lesz a háború előtti utolsó választás…« NA, NE MÁR…. De miről is szól ez valójában?” – tette fel a kérdést a Facebookon a biztonságpolitikai szakértő. Tarjányi Péter szerint
3 jegy, aki 2026-ban különösen szerencsés lesz a pénzügyekben
Az alábbi három csillagjegy számára 2026 különösen kedvező év lesz a pénzügyek terén. Ha te is ezek közé tartozol, a következő sorok neked szólnak!
Betonba öntötték Annát és a milliomos férjét: sokkoló részletek a gyilkosságról - Fotók
A dúsgazdag párt Dubajban rabolták el, majd gyilkolták meg – most további részletek kerültek napvilágra a gyilkossággal kapcsolatban.
Eladó az elhunyt kétszeres Kossuth-díjas színésznő autója, ennyit kérnek érte
Fotókon mutatjuk a kis csodát.
Ő volt a világ legszebb színésznője a 80-as években: 67 esztendősen így néz ki ma az egykori szexszimbólum
Michelle Pfeiffer neve évtizedeken át egyet jelentett a szépséggel, a tehetséggel és a filmsztárok valódi aranykorával. Ma pedig, 67 évesen is olyan kisugárzása van, amelyet egyszerűen nem lehet figyelmen kívül hagy
Oroszország légicsapást mért saját magára
Oroszország éjjel súlyos légicsapást hajtott végre Ukrajna ellen, elsősorban az ukrán villamoshálózatot célozva, amely súlyos károkat szenvedett. Az oroszok azonban hibáztak is.
"Ki az a bácsi a medencénél?" – Amikor a gyerekek olyasmit látnak, amit mi nem
Ön tapasztalt már hasonlót?
blogmorzsák
Ritkán látható fotók a múltból
Papírmasé fejek az első világháborúban a hebuterné-i csatában, lázadók a japán miniszterelnök tokiói rezidenciája előtt és még sok más fotó.
Az Elnöki Alufóliasapka
Donald Trump tehát mindenkit elárult vagy el fog árulni. Én már csak annyit kérdeznék: mennyiért vagy miért?
Koffein: szeressük vagy inkább mondjunk le róla?
Nézzük meg, mi erről a tudomány jelenlegi álláspontja
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Többen fociztak az átmeneti otthonban élő családokért
- Zalaegerszegen változik a központi orvosi ügyelet helyszíne!
- 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
- Megújul a Sport utca Zalaegerszegen
- Augusztus végéig új burkolatot kap a Telekalja utca Zalaegerszegen
- Online térképen láthatóak a tervezett áram- és gázszünetek az E.ON oldalán
