Нейросеть научилась определять возраст мозга по МРТ

Нейросеть научилась определять возраст мозга по МРТ

Британские и нидерландские ученые научились определять возраст мозга по МРТ и возможные признаки его преждевременного старения с помощью машинного обучения. Результаты работы доступны на сайте препринтов arXiv.org.
 
Определение кажущегося возраста мозга и сопоставление его с реальным возрастом пациента имеет большое значение для своевременной диагностики различных когнитивных нарушений. Существующие методы автоматизации этого процесса, такие как регрессия на основе гауссовских процессов, требует значительной предварительной обработки томограмм, которая включает удаление изображения немозговых тканей, разделение серого и белого веществ мозга (построение их волюметрических карт), устранение артефактов и применение сглаживания. Это трудоемкое занятие может занимать до 24 часов, а результат итогового анализа не всегда имеет удовлетворительное качество.
 
Чтобы упростить оценку, сотрудники Королевского и Имперского колледжей Лондона, а также Амстердамского медицинского центра применили с этой целью модель предсказания на основе сверточной нейросети. Для ее обучения они использовали из доступных баз данных 2001 томограмму мозга людей в возрасте от 18 до 90 лет без истории каки-либо неврологических заболеваний.
 
После обучения работоспособность нейросети проверили на двух наборах сделанных разными аппаратами томограмм: необработанных и прошедших стандартную предварительную обработку. Результаты сопоставили со стандартным методом регрессии.
 
Выяснилось, что при анализе обработанных изображений и нейросеть, и стандартный алгоритм обеспечивали удовлетворительную и сопоставимую точность: погрешность в обоих случаях не превышала пяти лет в каждую сторону (4,16 и 4,66 года соответственно). При анализе «сырых» томограмм точность нейросетевого алгоритма осталась прежней (4,65 года), а регрессия на основе гауссовских процессов имела среднюю погрешность почти в 12 лет.
 
Дополнительное исследование на 62 женщинах-близнецах выявило высокую наследуемость уровня старения мозга, которая предсказуемо несколько снижалась с возрастом из-за накопленного действия различных внешних факторов.
 
Что важно, анализ необработанных томограмм в помощью алгоритмов машинного обучения занимал несколько секунд, то есть оценить возраст мозга можно было, еще когда пациент находился в аппарате МРТ. Обычными методами на достаточно точный анализ, как уже говорилось, уходило больше суток.
 
По мнению исследователей, подобные алгоритмы могу значительно повысить точность и скорость диагностики неврологических расстройств и когнитивных нарушений.
 
В последнее время сверточные нейросети находят самые разнообразные применения. Так, их используют для распознавания и синтеза речи, чтения по губам, раскрашивания изображений, анализа содержания книг по обложкам и даже для отпугивания метящих территорию котов. Компания IBM использует машинное обучение для работы над созданием «электронного рентгенолога» под названием Avicenna.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
Нейросеть Google улучшит качество распознавания речи
Google начнет использовать собственную нейронную сеть для улучшения качества своих коммерческих продуктов. До этого виртуальный "мозг", созданный небольшой группой инженеров из секретной лаборатории компании, работал в экспериментальном режиме. К примеру, его учили самостоятельно распознавать изображения котов ..
2012-10-5 2486 0 Интернет, IT
0
Нейросеть Google тренируется на кошках из YouTube
Небольшая группа инженеров из секретной лаборатории Google X добилась успехов в области применения компьютеров для моделирования работы человеческого мозга. Соединив вместе 16 тысяч процессоров, исследователи создали одну из крупнейших искусственных нейронных сетей, способную к машинному обучению. Ученые Google ..
2012-06-26 1807 0 Интернет, IT
0
Нейросеть научили убирать шум из мультиков
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, лаборатории Disney Research и мультипликационной студии Pixar Animation Studios научили нейросеть убирать шум с рендеров кадров мультфильмов или смоделированных на компьютере объектов в фильмах. Согласно сообщению университета, подробности об этом будут представлены на конференции ..
2017-08-02 16595 0 Интернет, IT
0
Нейросеть научилась распознавать размытые лица
Ученые из института Макса Планка создали нейросеть, которая может распознавать размытые и даже закрашенные лица. Об этом рассказывает портал The Next Web, статья ученых опубликована на сервере препринтов ArXiv.org.Для создания системы распознавания лиц Faceless Person Recognition ..
2016-08-09 1919 0 Интернет, IT
0
Нейросеть определит состав атмосфер экзопланет
Ученый из Университетского колледжа в Лондоне создал нейросеть, которая поможет определить атмосферный состав экзопланет. Разработка будет представлена на Национальном астрономическом собрании в Ноттингеме, статья ученых ранее была опубликована The Astrophysical Journal.Задача нейросети RobERt (Robotic Exoplanet ..
2016-07-01 1348 0 Интернет, IT
0
Анализ новостей для предсказания и изменения будущего
Специалисты из Microsoft Research и Техниона – Израильского технологического института (Хайфа) опубликовали научную работу с описанием методов дата-майнинга большого архива новостных текстов. Анализ позволяет выявить определенные шаблоны, которые указывают на увеличение вероятности конкретных событий ..
2013-12-27 1247 0 Интернет, IT
0
Нейросеть приспособили для создания шрифтов
Программист Эрик Бернхардссон, работавший в Spotify над алгоритмом рекомендации музыки пользователям, приспособил нейросеть для изменения и создания шрифтов. Подробнее можно прочитать в блоге автора. Сначала программист загрузил более 56 тысяч разных шрифтов, содержащих в себе данные по 62 символам — латинским ..
2016-01-26 1803 0 Интернет, IT
0
Искусственный интеллект Google сэкономил на счетах за электричество
Компания Google с помощью искусственного интеллекта смогла частично компенсировать расходы на приобретение лаборатории DeepMind, которая занимается исследовательской деятельностью в области глубокого машинного обучения. Специалисты компании использовав нейросеть для управления энергоэффективностью своих дата-центров, сообщает Bloomberg.Управляющая дата-центрами нейросеть ..
2016-07-20 1603 0 Интернет, IT
0
Стартап обещает 100-долларовый набор для "разгона" мозга
Стартап GoFlow предлагает любому желающему расширить возможности своего головного мозга, пропуская через него слабый электрический ток. Процесс схож с тем, как "разгоняют" процессор компьютерные энтузиасты, увеличивая его тактовую частоту. Для нейростимуляции компания предлагает купить ..
2012-03-15 1378 0 Интернет, IT
0
Мизулина предложила пускать во «взрослый» интернет по паспорту
Председатель думского комитета по вопросам семьи, женщин и детей Елена Мизулина считает, что российские операторы связи должны по умолчанию включать для всех клиентов «детскую» фильтрацию интернета. Тот, кто захочет увидеть «полный интернет», сможет написать заявление оператору, ..
2014-07-03 1094 0 Интернет, IT
0
Искусственный интеллект научился узнавать оружие на видео
Исследователи из Гранадского университета в Испании, используя методы машинного обучения, разработали программное обеспечение, которое с высокой точностью в режиме реального времени может обнаруживать пистолет на видеозаписи или в видеотрансляции. С работой ученых можно ознакомиться на сайте arXiv.org, а краткое ее изложение ..
2017-07-14 17110 0 Интернет, IT
0
Нейросеть научили ориентироваться в метро
Группа ученых из компании DeepMind представила дифференциальный компьютер, который сочетает в себе свойства обычного компьютера и нейронных сетей. Это устройство способно справляться с задачами, нерешаемыми для машин без внешней считывающей и записывающей памяти. Например, поиск кратчайшего пути в метро. ..
2016-10-13 1335 0 Интернет, IT
0
Приложение «ВКонтакте» стало лидером бесплатного iPhone-чарта в России
Официальное приложение российской соцсети «ВКонтакте» VK App вернулось в чарты российского App Store и сразу заняло первое место среди бесплатных приложений для iPhone. Это следует из официальных данных магазина приложений App Store за период с 14-го по 20 июля, предоставленых «Ленте.ру» российским отделением ..
2014-07-30 1377 0 Интернет, IT
0
«Одноклассники» стали определять месторасположение пользователя
Соцсеть «Одноклассники» внедрила сервис геолокации, позволяющий определять местонахождение пользователя. Об этом «Ленте.ру» сообщил пресс-секретарь соцсети Илья Грабовский. Как показало тестирование «Ленты.ру», отметку о месторасположении можно сделать вручную при написании поста в соцсети. Ресурс также стал ..
2014-04-28 1416 0 Интернет, IT
0
"Яндекс.Браузер" освоил синхронизацию между ПК, планшетами и смартфонами
Компания "Яндекс" выпустила новую версию своего браузера, добавив в него функцию синхронизации закладок, виджетов "Табло" и форм ввода между разными устройствами. К примеру, если на ПК пользователь добавит сайты на панель быстрого запуска, они автоматически перенесутся и на планшетник, ..
2013-11-19 1527 0 Интернет, IT
0