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

hírek innen, onnan

Elfogyott az influenza elleni oltóanyag

A vártnál is jobban megugrott az igény idén az influenza elleni védőoltásra, ezért a gyártó négykomponensű influenza elleni...

Két évig tartana, ha végigjárnánk a világ leghosszabb és legújabb túraútvonalát

Két év, két hónap és egy hét. Napi harminc kilométert megtéve ennyi időt venne el az életünkből, ha a Great Trail mentén járnánk be...

Idén új hitelprogram indulhat az agrárvállalkozások fejlesztésére

Új kamattámogatási hitelprogram indítását tervezi idén az agrártárca a mezőgazdasági és élelmiszeripari vállalkozások...

Melyik technológia lesz 2019 igazi hype-ja?

2018 bizonyos értelemben olyan volt az új technológiák területén, mint a Ninja Warrior tévésorozat: az AI (mesterséges intelligencia), az...

Hihetetlen, de ennyit nyomoznak az emberek a neten a randipartnerük után

Az első randikat megelőzően mindenki nézelődik egy kicsit a neten a másikról; de ki hitte volna, hogy ilyen magas az arány?

David Beckham a Salford City résztulajdonosa lett

Csatlakozott a régi cimboráihoz.

Mellbedobás: vetkőzéssel akarta megszerezni a banki kölcsönt - 18+ videó

Szó szerint mindent bevetett egy húszas évei közepén járó hölgy, hogy bankja kölcsönt folyósítson neki: még az is belefért az...

A Sony Angliából Hollandiába költözteti át központját

Több technológiai vállalat példáját követi a Sony.

10 millió fölött keresnek havonta a pályára lépő NB1-es focisták

320 játékos van a magyar élvonalban, de közülük 100-an szinte sose játszanak. Aki rendszeresen pályára lép, az átlagfizetés...

Kivonulhat a Huawei több nyugati országból?

A kínai Huawei tech óriás elnöke figyelmeztetett, hogy cége elpártolhat a nyugati országoktól, ha továbbra is korlátozásokkal szembesül.

Rohamtempóban terjed az influenza, miközben a patikákból kifogyott az egyik influenza-elleni védőoltás - több kórházban is látogatási tilalmat rendeltek el

Sanofi: elfogyott az influenza elleni négykomponensű oltóanyag. A vártnál is jobban megugrott az igény idén az influenza elleni...

0

Sport

A repülővel lezuhant focista kétségbeesett üzenetet küldött a gépről

Még mindig keresik a hatóságok a Cardiff City rekordigazolását.

Shane Tusup óta nem ünnepelte így senki a feleségét

A 23-szoros Grand Slam-győztes Serena Williams négy meccslabdáról kikapott a cseh Karolina Pliskovától.

Hosszú kihagyás vár a Veszprém klasszisára

Szerdán operálják René Toft Hansent, a dán válogatott beállóját.

Szenzációs tenisszel lettek döntősök Babosék Melbourne-ben

A magyar játékos pályafutása ötödik páros GS-fináléjára készülhet.

Szalai Ádám nem a pénzt választotta

A török nagycsapat, a Galatasaray elég télen üldözi a magyar válogatott középcsatárt. Ám Szalai nem adta be a derekát.

A Barcelona bizarr igazolása legalább annyi kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol

Kevin-Prince Boateng megszerzésének volt értelme, de a problémák valósak.

Barátnője szerint a maffia tehet a focista gépének eltűnéséről

Állítólag többször is sikertelenül próbált meg felszállni a kisrepülő.

 Magyarország-Norvégia a kézilabda vb-n -  Sportmenü

Ausztrál Open, műkorcsolya Eb, vízilabda BL, és foci is lesz ma a tévében.

A Barca új igazolása azonnal körbeudvarolta Messit

Kevin-Prince Boateng tudja, hol a helye.

Nem kell nélkülöznie kulcsemberét a magyar válogatottnak Norvégia ellen

Balogh Zsolt játszani fog a szerdai középdöntős mérkőzésen.

Már csak egy dolog hiányzik erről a kézi-vb-ről: egy igazán komoly skalp

Ha nem kapunk ki Norvégiától, újabb lépést teszünk az olimpiai selejtező felé, de ehhez kell az első vb-bravúr.

0

Bulvár

Vulkánkitörés készül Németországban?

Magma mozgást észleltek a föld alatt, a keleti Eifel területén.

Fény derült Andy Vajna titkára - trükkel nem maradt adós

Közel 30 milliárd forint játékadó folyt be tavaly a költségvetésbe, de ebből csak kevés származott Andy Vajna öt budapesti kaszinójából.

A repülővel lezuhant focista kétségbeesett üzenetet küldött a gépről

Még mindig keresik a hatóságok a Cardiff City rekordigazolását.

Rendkívüli lépést tervez a magyar kormány

Pluszba fordítaná a költségvetést a magyar kormány már jövőre, 2021-re pedig 60 százalékos államadósság a cél. Két tétel azonban nem szerepel az tervezetben.

32 évesen, nyaralás közben halt meg egy ismert tévés

Egyelőre nem tudni, mi történt vele Mexikóban.

5 szokás, ami 10 esztendővel hosszabbítja meg az életed. Kezdd el még ma.

A hosszú élet titkát sokan keresték már, de talán a Harvard Egyetem kutatóira mégis érdemes hallgatni. Ők ugyanis azt állítják, hogy az alábbi szokások felvételével a nők átlagosan 14, a férfiak pedig 12 évvel hosszabbíthatják meg az életüket.

Gyászol a szakma: elhunyt Dávid Ferenc

Élete 78 évében elhunyt Dávid Ferenc, Foster Gyula-díjas művészettörténész.

Roamer: a legelegánsabbnak tartott svájci karóra

Minden tekintetben vonzza a szemet: megigéz a luxus és csillogás!

Gyilkosság Budapesten: egy fürdőbe húzták be a félholt férfit

Olyan súlyos sérüléseket szenvedett, hogy a helyszínen életét vesztette.

blogmorzsák

Lehallgat a telefon?

Olyan hirdetést kapsz, amiről beszéltél? Lehallgat a telefonod? Mi az igazság ebből?

A magándiagnosztika sem tévedhetetlen?

Ha már súlyos tízezreket fizetünk azért, hogy ne legyünk az állami egészségügynek kiszolgáltat­va, akkor elvárná az ember a rendes ellátást - de itt akadhatnak csúnya meglepetések.

A hibernált szerelem a kézbesítetlen levelekben él tovább

Meddig lehet szeretni egy halott ideált? A felolvasó írója ezúttal is egy nem mindennapi szerelmet jár körül.

Minden, amit a magyar Bocuse d'Or csapat szerepléséről tudni kell

A magyar csapat az első versenynapon, a 2-es konyhaboxban kezdi a munkát, Marokkó után.

7 hasznos trükk a Facebookon

Van pár olyan trükk, mely hasznos, de kevesen tudnak róla.

Hiába ingyenes, ha nem tudják használni

Hiába ingyenes és elvileg egyszerű a tartós letelepedési engedélyek kérvényezés a briteknél, ha lehet több százezer ember, köztük sok magyar, aki nem tudja használni.

5 tanács a könnyed csevegéshez

Smúzolás, bájcsevely, csevegés vagy ahogy az angolszáz területeken emlegetik: small talk.

Büfékaja otthon: Serpenyős farkassügér majonézes krumplisalátával

Előre elkészített krumplisalátával öt percen belül korrekt étel van az asztalon.

Ismerjétek meg az intelligens műanyagokat!

Az alakemlékező műanyagok speci­ális tulajdonsága for­radalmasíthatja az orvostech­nológiát és az űrkutatást is.

A 80-as évek idolja, a villogó szemű Maláj Tigris

40 ezer rajongó várta Vácon a zöld szemű fél-indiai félistent, aki Olaszországban lovagi címet is kapott.

Ezen bukjuk a leg­több pénzt utazáskor

Készpénzfelvétel: iszonyatos költségek, dupla konverzió, rejtett díjak. Egy két hetes nyaraláson akár százezer forintot is veszthetünk.

Egy asperger-szindromával élő nő mindennapjai

„Ha más mond viccet, nevetnek, ha én próbálko­zom hasonlóval, néma csend a válasz...“

0