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 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 1691 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 1274 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 1303 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 1386 0 Интернет, IT
0
Instagram "привяжет" фотографии к карте
Пользователи популярной социальной платформы Instagram теперь могут создавать своеобразные фотокарты. Новая версия приложения научилась определять, где вы находитесь в момент создания фото, и "привязывать" снимок к этому месту на карте. Эта возможность реализована за счет функции геолокации в смартфоне ..
2012-08-17 6502 0 Интернет, IT
0
Названы опасные последствия глубокой стимуляции мозга
Ученые из Университета Колумбии опровергли эффективность использования глубокой стимуляции мозга (DBS) электрическими импульсами при попытках улучшить память человека. Более того, при применении данного метода память может ухудшиться на 20 процентов, сообщается в журнале Neuron.DBS является инвазивной ..
2016-12-08 2532 0 Интернет, IT
0
"Вконтакте" научилась встраивать видео из Instagram
В последней версии Instagram пользователи получили возможность снимать видео. "Вконтакте" быстро отреагировала на нововведение, научившись встраивать ролики из Instagram, чтобы их можно было просмотреть непосредственно из соцсети. Процесс встраивания Instagram-ролика мало чем отличается от встраивания видео с YouTube. ..
2013-07-3 1703 0 Интернет, IT
0
У каждого человека может появиться цифровая копия
Всю информацию о человеке можно сохранить на компьютере и передать потомкам. Еще в 2000 году исследовательское подразделение компании Microsoft выпустило статью, описывающую возможность создания цифровой копии человека. В ней к задаче подошли так: вместо того, чтобы эксперементировать с оцифровкой человеческого ..
2012-04-4 1187 0 Интернет, IT
0
Искусственный интеллект от ФБР научат узнавать заключенных по наколкам
Федеральное бюро расследований США совместно с американским Национальным институтом стандартов и технологий разработали искусственный интеллект, способный распознавать преступников по фрагментам их татуировок, а также определять принадлежность обладателей наколок к преступным группировкам. Об этом сообщает Engadget.Разработчики искусственного интеллекта уже провели ..
2016-06-05 1134 0 Интернет, IT
0
Новая компьютерная модель мозга решает задачи из теста на IQ
Канадские учёные из университета Ватерлоо (University of Waterloo) создали самую сложную компьютерную модель головного мозга. Она состоит из 2,5 миллионов виртуальных нейронов и имитирует то, как нервные клетки генерируют и передают импульсы. Учитывая то, что в головном мозге человека содержится около 86 миллиардов нейронов, ..
2012-12-3 1374 0 Интернет, IT
0
Разработчики создали игровой университет для искусственного интеллекта
Некоммерческая компания OpenAI выпустила платформу Universe, которая позволит системам искусственного интеллекта обучаться, играя в компьютерные игры и получая награду за успешно пройденные испытания. Как сообщает MIT Technology Review, в Universe собраны более тысячи «виртуальных миров». Новая ..
2016-12-08 3283 0 Интернет, IT
0
Google-переводчик изобрел собственный язык
Свой собственный язык разработал искусственный интеллект, используемый в сервисе переводов от Google. Данный факт выявили разработчики, изучая схему работы ИИ c новыми для себя парами языков.ИИ, используемый в Google-переводах, подключен к нейросети, благодаря чему разработчики в процессе обучения ..
2016-12-18 4443 0 Интернет, IT
0
Почта Gmail научилась пересылать деньги
Многие помнят времена, когда родственники пересылали друг другу бумажные письма, в которые, кроме листов с текстом вкладывали деньги. Электронная почта до недавнего времени такой возможности не предоставляла, однако Google решила это изменить. Компания анонсировала нововведение на конференции ..
2013-05-17 1162 0 Интернет, IT
0
СМИ сообщили о недовольстве правительства законопроектом о «праве на забвение»
Правительство РФ подготовило отрицательный отзыв на законопроект о «праве на забвение» в интернете. Об этом сообщает «Интерфакс» со ссылкой на собственные источники. Авторы отзыва полагают, что в существующей редакции законопроект ухудшит качество поиска в интернете и позволит удалять даже достоверную информацию. Такой подход ..
2015-06-28 2033 0 Интернет, IT
0
Число друзей в Сети можно предсказать по размеру областей мозга
Представляем явного кандидата на Игнобелевскую премию — исследование, которое показало, что число друзей в сети «Фейсбук» коррелирует с размером определённых областей мозга. Речь идёт об областях, которые связаны с памятью на имена и лица, а также с интерпретацией социальных сигналов (взглядов, ..
2011-10-20 1154 0 Интернет, IT
0