Во время международного конкурса по прогнозированию подросткового интеллекта по МРТ-изображению мозга широкой общественности была впервые предоставлена обширная база данных американского Национального института здравоохранения. Она содержит в общей сложности более 11 000 структурных и функциональных МРТ-изображений детей в возрасте 9-10 лет.
Перед участниками была поставлена задача построить прогностическую модель на основе изображений мозга. В рамках конкурса команда Сколтеха (РФ) применила для обработки изображений МРТ нейронные сети, создав архитектуру, позволяющую для повышения точности прогнозирования применять несколько математических моделей к одним и тем же данным, и использовав новый метод ансамбле для анализа данных МРТ.
Свое недавнее исследование ученые Сколтеха посвятили прогнозированию уровня так называемого «жидкого интеллекта», который характеризует биологические способности нервной системы и имеет мало общего с приобретенными знаниями или навыками. Важно отметить, что они делали прогнозы как для уровня интеллекта, так и для целевой переменной, независимо от возраста, пола, размера мозга и МРТ-сканера.
По словам Екатерины Кондратьевой, аспирантки Сколтеха, их команда разрабатывает методы глубокого обучения для задач компьютерного зрения при анализе данных МРТ. В проведенном исследовании ученые применили к трехмерным сверхточным нейронным сетям ансамбли классификаторов. С помощью этого подхода можно классифицировать изображение таким, как оно есть, не уменьшая прежде всего его размерности и, следовательно, не теряя ценной информации.
Результаты исследования помогли найти корреляцию между «жидким интеллектом» подростка и анатомией его мозга. Хотя точность прогноза не идеальна, модели, созданные во время этого конкурса, помогут пролить свет на различные аспекты развития подростков: когнитивный, социальный, эмоциональный и физический. Эта линия исследований, безусловно, будет расширяться.
Команду Сколтеха, занявшую в этом конкурсе 4-е место, пригласили представлять свой новый метод в Шэньчжэне (Китай) на MICCAI 2019, одной из престижнейших в мире конференций медицинской визуализации.
