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
Távozik posztjáról az Országgyűlés főigazgatója
2013 után történik csere ezen a poszton.
Pécsi Ármin elárulta, mennyire várta Rossi meghívóját, váratlant lépett a közösségi oldalán
Kedden reggel, telefonon értesült a kerettagságról, árulta el a Liverpool 21 éves, korosztályos válogatott kapusa.
Orbán Balázs: „az ellenfél velünk szemben drónokkal repült”
Egy demokráciában le lehet szavazni az igazságot is, ettől függetlenül az még igazság – értékelte a korábbi kormánypártok...
Az Andokba minden ötödik fertőzött belehalhat – Rusvai Miklós a hantavírusokról
Rusvai Miklós virológus az InfoRádiónak nyilatkozva elmondta: Magyarországon is van jelen hantavírus, de ez nem a dél-amerikai típusú....
Ópusztaszeren tartják az első kormányülést
A kormány dönt a minisztériumok és az állami cégek azonnali, teljeskörű átvilágításáról, és elkezd tárgyalni az Alaptörvény és...
Váratlan fordulat: Gelencsér Tímea lefújja az esküvőt?
Erre senki nem számított.
Sulyok Tamás megoldotta, hogy mégis tudjon közös képeket posztolni a Tisza-kormány minisztereivel
A köztársasági elnök a saját Facebook-oldalán tett közzé fotókat a frissen kinevezett miniszterekkel való kézfogásokról. Ez azután...
Citromfád van? Akkor most kell tenned a bőséges termésért.
A citromfa megfelelő gondozással nagyon sok finom gyümölccsel ajándékoz meg. Május elején különösen fontos néhány alapvető ápolási...
Itt van Magyarország 10 legolcsóbb új autója
Az új autók között igazi kis verseny alakult ki azért, hogy melyik gyártó modellje tud 6 millió forint környékén, de inkább alatta...
Egyre több bank kapja meg a veszélyes AI-t, fejvesztve tömik be a legveszélyesebb biztonsági réseket
Az amerikai nagybankok lázas tempóban javítják informatikai rendszereik gyenge pontjait, miután az Anthropic Mythos nevű...
Magyarország egyvalamiben tényleg lehagyta Ausztriát
Az UEFA ötéves rangsora alapján Magyarország jelenleg Ausztria előtt áll, amire az 1980-as évek óta nem volt példa.
Letették az esküt a Tisza-kormány miniszterei
Letette az esküt a Tisza-kormány tizenhat minisztere kedd délután az Országgyűlésben, ezt megelőzően Magyar Péter miniszterelnök...
Sport
A Fradit kikosarazta, a legnagyobb riválishoz kerülhet a magyar válogatott búcsúzója
A 35 esztendős játékos mindössze egy év után elhagyhatja a Puskás Akadémiát.
Mészáros Lőrinc kivonulhat évek óta támogatott csapata mögül - sajtóhír
Horvátországban arról írnak, hogy az NK Osijek eladására készülődhetnek Eszéken.
Mourinho világos választ adott a Real Madridról szóló kérdésre
A portugál szakember hétfő este a Benfica kispadjánál bosszankodhatott.
Mi lesz Messivel? A legutóbbi vb-döntő két hőse a bő argentin keretből is kimaradt
Lionel Scaloninak alaposan szűkítenie kell még.
Történelmet írt a Barcelonával, majd beszólt a szaúdiaknak
Az ünneplés közben nem felejtett el beszólni előző klubjának sem Joao Cancelo.
Marco Rossi megüzente, ki ne számítson tőle meghívóra
Marco Rossi keretet hirdetett a magyar válogatott júniusi, Finnország és Kazahsztán elleni mérkőzéseire.
Olimpiai bajnokunk 0-8-ról állt talpra az Eb-döntőben, ismét történelmet írt ikertestvérével
Márton Viviana Európa-bajnok lett Münchenben.
Liverpoolban lemondtak Xabi Alonsóról, már egy másik angol klubbal haladnak a tárgyalások
Fordulat állt be a legutóbb a Real Madridnál dolgozó spanyol edző jövőjében.
A valaha volt 5 legjobb meccs, amit a Bajnokok Ligájában láttunk
Vannak meccsek, melyek emlékét másnaptól csupán az eredményük őrzi, és akadnak olyanok, amelyek örökre beleégnek az agyunkba. Ez az 5 tényleg olyan volt. Viszont ezúttal nem a döntőkből szemezgettünk, mert az má
Lewandowski a jövőjéről beszélt, elmondta, milyen opciói vannak
Egyelőre nem tudja, hol folytatja Robert Lewandowski.
Van egy játékos, akit most hívott meg utoljára Rossi - Gómezről, Tóth Alexről és Kovács Bendegúzról is beszélt
Szappanos Péter várhatóan most kapott utoljára meghívót, a rutinos kapus a második meccsen a "rivaldafényt" is megkapja a szövetségi kapitánytól. Rossi több játékos helyzetéről is külön beszélt.
Fradi: Már a végső szakaszban jár Abu Fani távozása, az átigazolás összegét is tudni vélik - sajtóhír
Izraeli sajtóértesülések szerint Mohamed Abu Fani átigazolása a célegyenesbe fordult.
Bulvár
Minden nyugdíjasnak be kell fizetnie 20 ezer forintot? Nálad is kopogtathatnak
Józseftől így akartak kicsalni 20 ezer forintot, de résen volt, és el is mesélte a történetét.
Drámai fordulat: 12 kórházi dolgozó került karanténba hantavírus miatt
Nem követték a hantavírus esetén szükséges protokollt a kórházi dolgozók. Tizenketten emiatt karanténba kerültek, hat hétig maradnak elzárva.
Tóth Gabi után újabb NER-celeb bukott meg, még egy cég ment a levesbe
Nagy a mozgás mostanában a Fidesz holdudvarában.
Egy munkás a Roma Sajtóközpontnak Hatvanpusztáról: Anikó néni jött ki mindig, állandóan, ő figyelt minket, ő parancsolgatott
Elmondása szerint egy időben volt, hogy százan dolgoztak az Orbán-uradalomban.
Svájc új szuperfegyvere: 27 méteres gödör, 1879-es technológia és egymillió ellátott otthon
Egy 27 méter mély svájci gödörben készül valami, ami új szintre emelheti Európa energiabiztonságát: a világ legdurvább akkumulátora.
Pár évtizede a Balaton királyai voltak, és most?
Miközben a nyaralók leginkább azt figyelik, mennyibe kerül idén a a fagylat, a hekk, meg a sajtos-tejfölös lángos, a balatoni vendéglátóhelyek piacán jóval nagyobb összegek mozognak. A zenga.hu elemzése szerint a k
Pénzért eladott szabadság? 34 évvel idősebb férje szabályai miatt szedik szét ezt a nőt
A szerelem nem ismer határokat, de úgy tűnik, a dél-karolinai Gracen és Kevin Greagan házasságában a szabadság is csak szigorú keretek között létezhet. A 26 éves nő és 60 éves férje nemcsak a köztük lévő hár
Először fotózták Gulyás Gergelyt boldognak, teljesen megfeledkezett magáról a politikus a parlamentben
A kép bejárta az internetet, Magyar Péter beiktatása nem várt fordulatot hozott.
Átlagkeresetek Magyarországon szakmák szerint: itt a „teljes” lista
Mennyit kerestek 2025-ben a „törvényhozók”, a fizikusok és a kubikosok? A Foglalkozások Egységes Osztályozási Rendszere (FEOR) szerinti bruttó átlagkeresetek listájából „minden kiderül”.
Törvénysértő utasításokat adhatott Sulyok Tamás - saját biztonságát is veszélyeztethette volt kollégája szerint
A Kontroll információi szerint a mai napon közérdekű bejelentést tett a Legfőbb Ügyészségen Szántó Georgina, Sulyok Tamás köztársasági elnök volt kommunikációs igazgatója. A bejelentése minden bizonnyal kapcso
Munka közben meghalt Gulyás Zsolt vármegyei rendőrfőkapitány
Az 54 éves rendőrfőkapitány szolgálati helyén, munkavégzés közben lett rosszul. Kórházba szállították, de a gondos orvosi ellátás ellenére életét vesztette.
Einstein szerint ez az agy igazi üzemanyaga – pedig szinte mindenki menekül előle
Albert Einstein nemcsak a fizikáról gondolkodott egészen másképp, hanem arról is, hogyan működik az emberi elme.
- 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
