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
Ez az oka, hogy soha ne tegyél banánt a turmixodba a szakértők szerint
A gyümölcsökből készült turmixok lényege, hogy egy könnyen fogyasztható, finom italon keresztül juttasd a szervezetedbe a szükséges...
Budapesten robbantotta fel a netet vicces videójával Gordon Ramsay
Gordon Ramsay Budapesten ünnepelte 59. születésnapját, és természetesen nem bírta ki, hogy ne csináljon belőle egy jó kis poént.
Hernádi Zsolt: a lórúgásszerű ársokkok senkinek sem hiányoznak
A Mol elnök-vezérigazgatója szerint a washingtoni tárgyalások eredményeként elért szankciós felmentés megóvja a magyar fogyasztókat a...
Hajmeresztő lépés előtt a Google, olyasmit küldenének a világűrbe, amit korábban még senki
A tervek szerint 2027-ben indítanák el a Project Suncatcher első etapját.
A Veszprém és a Szeged is idegenben lép pályára a Magyar Kupában
A bajnoki címvédő Veszprém a Gyöngyössel, a legutóbbi kiírásban győztes Szeged a másodosztályú DEAC együttesével találkozik a...
A Liverpool felvette a kapcsolatot a Játékvezetők Szervezetével
A Liverpool felvette a kapcsolatot Howard Webb-bel, az angol játékvezetői testület vezetőjével, hogy panaszt tegyen Virgil van Dijk...
Korrupcióellenes razziát tartottak Zelenszkij régi üzlettársa ellen Ukrajnában
Az ukrán korrupcióellenes szervek nagyszabású akciója Timur Mindics üzletember, Volodimir Zelenszkij elnök korábbi üzlettársa ellen...
Molnár Áron és Duda Éva valóban nincsenek együtt: „Igen, elváltunk”
Jó hangulatú videóban jelentette be a válását Molnár Áron és Duda Éva.
Marco Rossi fellélegezhet, kidőlt az írek gólvágó tehetsége
Evan Ferguson sérülés miatt nem játszik a magyarok ellen.
Tovább dagad a menzabotrány: újabb városból jelentettek fertőzéseket, rengeteg gyerek lett rosszul
Az önkormányzat szerint nem zárható ki, hogy a pénteki iskolai ebéd okozta a tüneteket, de egy gyorsan terjedő vírus is állhat a...
Négy autó ütközött össze az M0-áson, több sávot is lezártak
Halászteleknél történt a baleset.
Felejtsd el a szódabikarbónát! Ez sokkal hatásosabb, csak eltitkolták előled!
A csodapor, ami mindent megold: Ismerd meg a kovaföld titkát!
Sport
A Játékvezetők Szervezete hivatalos közleményt adott ki Virgil van Dijk érvénytelenített góljáról
A Premier Legaue 11. meccsnapjának rangadóján a Manchester Cityhez látogatott a Liverpool. Pep Guardiola vezetőedzői karrierjének 1000. mérkőzése nem is lehetett volna jobb, hiszen a City háromgólos győzelemmel, és k
Guardiola a Liverpool játékosát dicsérte: Egészen lenyűgözött
Conor Bradley-t méltatta Pep Guardiola, a Manchester City és a Liverpool angol bajnoki csörtéje után.
A futam után tovább büntető FIA eldönthette a vb-címet, ezt a Ferrarinál sem értik
A Forma–1-es Sao Pauló-i Nagydíj legvitatottabb eseténél hozott döntést megindokolták, majd a főszereplők nyilatkoztak.
Kegyetlen osztályzatok Szoboszlaiéknak az angol médiában
Bár még így is ő volt a Vörösök legjobb játékosa.
Hivatalos: az Újpest kirúgta Damir Krznart
A labdarúgó Fizz Ligában szereplő Újpest a hivatalos oldalain közölte, hogy felmentette Damir Krznar vezetőedzőt a munkavégzés alól.
Megtalálták a felelőst a Galatasaraynál a vereség után, Sallai Roland is megszólalt
Sallai csereként állt be a második félidőben, Balogh Botond csapata 1-0-ra győzte le a címvédőt.
Botrányos. Szurkolók késelték meg a pályán, vérben úszott a játékos
A Barau FC 22 éves középpályása, Nana Kwame Abraham volt a középpontjában annak a sokkoló támadásnak, amelyet szurkolók követtek el szombaton Katsinában, a Katsina United és a Barau FC mérkőzése során. Az eset i
Arne Slot szerint nyilvánvaló játékvezetői hiba történt a Liverpool újabb vesztes meccsén
Az angol bajnoki címvédő csapat pocsékul futballozott a Manchester City ellen.
Ezt látni kell. Vincze Ottónak 51 évesen sem okoz gondot, hogy a félpályáról gól lőjön
Azért valami nem kopik: a korábbi 11-szeres válogatott labdarúgó, a ferencvárosi szurkolók egyik kedvence, Vincze Ottó csodálatos gólt szerzett – 51 évesen!
Háborognak Liverpoolban az elvett gól miatt, a Premier League közleménye csak rontott a helyzeten
A Liverpool még egygólos hátrányban egyenlített volna ki a Manchester City ellen.
Menesztették Mészöly Gézát a Budafok éléről
A Budafoki MTE a hivatalos Facebook-oldalán közleményben tudatta, hogy felbontották vezetőedzőjük, Mészöly Géza szerződését.
„Miért provokálsz?" – összecsaptak a korábbi Fradi-edzők, csúnya balhé lett a vége
Dejan Sztankovics tajtékzása mellett Sztanyiszlav Csercseszov sem ment el szó nélkül.
Bulvár
Rengeteg sérült Szlovákiában, Robert Fico rendkívüli kormányülést hívott össze
Egy hónapon belül a második súlyos vonatbaleset történt Szlovákiában. Október 13-án a kelet-szlovákiai Szádalmás közelében ütközött össze két szerelvény, most a pozsonyi megyében lévő Bazin közelében tör
Januártól jelentősen átalakul a nyugdíjrendszer, eltűnik a 65 éves korhatár is
2026. január 1-től szabadon dönthetünk a nyugdíjas évekről: a nyugdíjba vonulás rugalmas, személyre szabott rendszer szerint történik, a dolgozók saját igényeik szerint hagyhatják abba a munkát.
Eddig lehet orosz gáz Magyarországon: az Európai Bizottság döntött
Az Európai Bizottság meghúzta a határidőt.
Döbbenetes mondat hangzott el az amerikai tévében a Trump-Orbán csúcs után Magyarországról élő adásban
Az Orbán Viktor-Donald Trump találkozóról még mindig beszélnek a világon.
Súlyos botrányba került Magyar Péter, a hatóság szerint bűncselekmény történt
Péterfalvi Attila szerint az alapvető felelősség egyértelműen a Tisza Párté.
Elképesztő dolgot találtak Oroszország alatt, azonnal meghalt a felfedező, aki benyitott a helyre
Nyugtalanító történet Oroszországból, hatalmas rejtély.
Két héttel az esküvő után sem mert meztelenre vetkőzni férje előtt a feleség: a pasas csak ekkor jött rá, valójában kit is vezetett oltár elé
A férj úszott a boldogságban, amikor végre nőül vette szíve választottját, a hálószobában azonban már nem az előzetes terveknek megfelelően alakultak az események.
Itt a következménye Orbán Viktor és Donald Trump találkozójának, ezt a zsebünkön is megérezzük
Másfél éves csúcsra tört a forint.
Az Európai Unió egészében 1,8 százalék-kal nőtt, Magyarországon 4,5 százalékkal csökkent augusztusban a szolgáltatások volumene
Az előző hónaphoz képest 0,2 százalékkal csökkent, de az egy évvel korábbit 1,8 százalékkal meghaladta a szolgáltatások volumene az Európai Unióban 2025. augusztusban – tájékoztatott az Eurostat.
Figyelmeztetés: 3 vitamin és ásványi anyag, amit nem jó reggel bevenned
Bár logikusnak tűnik, hogy reggel pótoljuk a szükséges tápanyagokat, bizonyos vitaminokat és ásványi anyagokat kifejezetten nem ajánlott éhgyomorra bevenni. Lássuk, melyek ezek!
Leesett az állunk: Lékai-Kiss Ramóna felvette a világ legrövidebb fehér ruháját, alig takart valamit alakjából a darab
A Sztárban Sztár All Stars zsűritagja a mai, 10. élő show-ban egy nem akármilyen Holdampf Linda kreációt viselt: megvillantotta benne hosszú, kecses lábait, valamint szexi dekoltázsát is.
Álomból rémálom: a 3000 eurós osztrák meló árnyoldala
„Igen, bruttó háromezer. Hat nap munkával, és orrvérzésig tartó túlórákkal” - egy Ausztriában élő magyar dolgozó így foglalta össze az igazságot a téli osztrák szezonmunkákról. Szerinte miközben a hirdet
- 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
