A Lendület program

Orbán Gergő Lendület-ösztöndíjas kutató

Orbán Gergő mta.hu

Kutatási téma

A gépi intelligencia fejlesztése; a környezet jeleit értelmező idegrendszeri számítások vizsgálata.

Az Angliából hazatérő, korábban Cambridge-ben is oktató fizikus az Akadémia kiválósági programjának támogatásával az agyi folyamatokat igyekszik jobban megérteni az idegsejtek és az emberi viselkedés tanulmányozása révén. Szakterülete, a komputációs rendszerszintű idegtudomány egy szűk tudományterület.

Az adatok rögzítése és számítógépes feldolgozása által kapott eredmények minden olyan helyzetben hasznosíthatóak, amelyekben az idegrendszerrel kell kölcsönhatást kialakítani: legyen az egy agy-gép interfész, vagyis az idegsejtek jeleit közvetlenül egy gép vezérlésére felhasználó eszköz készítése vagy egy idegrendszeri protézis megtervezése, ahol pontosan tudni kell, hogyan terheli meg további vezérlők elhelyezése az idegrendszert.

Lendületes csoportjában különböző szakterületek képviselőit szeretné alkalmazni. Úgy véli, a sikeres kutatói pálya egyik meghatározó eleme a mobilitás: doktori tanulmányaik után két-három éves ciklusokban szerzik meg a kutatók a tapasztalatot és az egyre mélyülő tudást.

Befogadó intézet

Magyar Tudományos Akadémia, Wigner Fizikai Kutatóközpont Részecske- és Magfizikai Intézet

A kutatócsoport működési időszaka

2012–2017

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. július 30-án jelent meg az mta.hu-n.

Az informatika új módszereinek segítségével vizsgálja aCambridge-ből hazatérő Orbán Gergő az idegsejtek és az emberi viselkedés agyi folyamatait. Kutatócsoportját az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban megalakító fizikus az idegrendszert érő ingerekre adott neurális válaszok és az ezeken alapuló döntések mögött rejlő matematikai összefüggéseket kutatja. A látás és tanulás folyamatainak mind jobb megismeréséért a legújabb technológiai megoldásokat alkalmazzák.

Mint sok más, az utóbbi két évtizedben a fizikus pálya felé orientálódó, egyetemi felvételi előtt álló diák számára, Orbán Gergőnek is a Higgs-bozon – akkoriban még különösen hiányos - elmélete jelentette a motivációt. Később viszont, amikor találkozott Judith Hooper és Dick Teresi az agykutatás kihívásairól tett kijelentésével, miszerint "a koponyánk vékony kérge alatt lévő másfél kilós eszköz az ismert univerzum legbonyolultabb szerkezete", fizikusként az agy működésének mélyebb megismerése mellett döntött.

"Az idegtudományon belül felmerült az agyi folyamatok szintetizáló és rendszerszintű leírásának az igénye, ebben hagyományosan a matematika eszközeit lendületesen használó fizika volt a kutatók segítségére - elevenítette fel Orbán Gergő a tudományterület történetét. – Újabb fordulatot jelentett a kísérleti adatok megközelítésében az, amikor a komputertudományban is igény mutatkozott óriási adathalmazokat kezelő és értelmezni képes eljárások kifejlesztésére. Ezeket később az idegtudomány is használni kezdte, s e területek azóta is inspirálóan hatnak egymásra."

Az Angliából hazatérő, korábban Cambridge-ben is oktató kutató az Akadémia kiválósági programjának támogatásával az agyi folyamatokat igyekszik jobban megérteni az idegsejtek és az emberi viselkedés tanulmányozása révén. "Mind az érzékelés, mind a végrehajtás során szakterületünk már meglévő modelljei útmutatást adnak arra nézve, hogy melyek az érzékelés illetve az ingerekre adott válaszok határai, ennek pedig meg kell mutatkoznia a viselkedésben is – vezet rá érzékletesen a tudós saját kutatási témájának megértésére. – Mind az alacsony szintű – idegsejtes –, mind pedig a magas szintű – viselkedéses – vizsgálatok adataihoz kísérleti együttműködéseken keresztül juthatunk el."

Az adatok rögzítése és számítógépes feldolgozása által kapott eredmények minden olyan helyzetben hasznosíthatóak, amelyekben az idegrendszerrel kell kölcsönhatást kialakítani: legyen az egy agy-gép interfész, vagyis az idegsejtek jeleit közvetlenül egy gép vezérlésére felhasználó eszköz készítése vagy egy idegrendszeri protézis megtervezése, ahol pontosan tudni kell, hogyan terheli meg további vezérlők elhelyezése az idegrendszert.

Tágabb értelemben azonban az érzékelés alapelveinek ismerete különösen fontos olyan helyzetekben, ahol az érzékelés sajátságai kritikus döntéseket befolyásolnak: a kutató egyik korábbi eredményét például helikopterpilóták földfelszín feletti navigációs készségének optimalizálásához használták fel. "Ilyen helyzetekben különös jelentőséggel bír, hogy milyen elvek szerint építik ki a kölcsönhatást ember és gép között, illetve milyen további támogatást szükséges biztosítani a hibamentes döntésekhez." – hangsúlyozta a fizikus.

A fiatal kutató szakterülete, a komputációs rendszerszintű idegtudomány egy szűk tudományterület, amelynek legfontosabb konferenciája nagyságrendileg hétszáz főt számlál. "Bár kutatási programom kisebb területnek számít a szakmán belül, a legjelentősebb egyetemek – a Columbia, a Brown, a Berkeley, a University College London, valamint az Imperial College – mégis érdeklődnek iránta, laborokat létesítenek, folyamatosan új pozíciókat hirdetnek meg a témában" – osztotta meg a kutató nemzetközi tapasztalatait. Meglátása szerint Magyarországon is egyre több figyelmet kapnak e kutatások, a MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében és azMTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontban is egy-egy kiváló műhely erősíti a terület kísérleti oldalát.

Lendületes csoportjában különböző szakterületek képviselőit szeretné alkalmazni. Úgy véli, a sikeres kutatói pálya egyik meghatározó eleme a mobilitás: doktori tanulmányaik után két-három éves ciklusokban szerzik meg a kutatók a tapasztalatot és az egyre mélyülő tudást. "A mobilitás az egyik garanciája, hogy naprakész tudással és felkészültséggel rendelkezzünk. A Lendület program teremtette lehetőségekkel élve ennek jegyében mind doktori, mind posztdoktori munkákhoz tervezem fiatal tudósok felvételét" – tájékoztat a fizikus, majd hozzáteszi, hogy a cél mindenképpen az, hogy kiemelkedő nemzetközi színvonalú kutatást végezzenek, amellyel azok, akik a laborban dolgoznak, megkapják a lehetőséget, hogy ambíciójuk és érdeklődési körük szerint szintén előreléphessenek a pályájukon. "Az általam vezetett kutatáshoz nyíltan megpályázható pozíciókat szeretnék létrehozni. Minden évben kiváló kutatók kerülnek ki az akadémiai kutatóintézetekből és az egyetemekről, nekik szeretnék ezzel esélyt adni."

Orbán Gergő kutatócsoportját az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban alakítja meg, amely kiváló hátteret biztosít olyan programok megvalósításához, amelyek különböző diszciplínák határterületén helyezkednek el: "Lévai Péter főigazgató mindvégig nagyon támogatta a csoport létrehozását, ami meggyőzött róla, hogy az intézetben sikeres lehet a munkám." A kutató szerint az eredményes munkához az intézmény infrastrukturális támogatása mellett inspiráló tudományos környezet szükséges, valamint az, hogy a hely vonzó legyen a csoport utánpótlását jelentő diákok számára, ahogyan ez a kutatóközpontban meg is figyelhető. "Kövesd az álmaidat, de legyél felkészült abból, hogy ki más álmodta még meg ezeket" – foglalta össze a pályakezdőknek szóló tudományos ars poeticáját.