Самоорганизация нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории

ТехИнсайдерНаука

Ученые установили, что биологические нейросети работают по математическому принципу свободной энергии

Владимир Губайловский

8c5e20172447b8ca9ab0db4401021245_ce_1887x1258x0x786.jpg
Unsplash.com

Международная команда исследователей Центра изучения мозга (RIKEN Center for Brain Science, CBS) в Японии, Токийского университета и Университетского колледжа Лондона продемонстрировала, что самоорганизация биологических нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории — принципу свободной энергии. Полученные результаты важны для создания искусственного интеллекта, подобного живому, и для понимания случаев нарушения обучаемости.

Принцип свободной энергии — это достаточно простая схема оптимизации, которая устраняет неопределенность в системе. Примерно так работает ИИ, но то, что так работают живые нейроны — большая неожиданность.

Международная команда исследователей Центра изучения мозга (RIKEN Center for Brain Science, CBS) в Японии, Токийского университета и Университетского колледжа Лондона продемонстрировала, что самоорганизация биологических нейронов в процессе обучения подчиняется математической теории — принципу свободной энергии.

Этот принцип точно предсказал, как биологические нейронные сети спонтанно реорганизуются для различения поступающей информации, и как изменение возбудимости нейронов может нарушить этот процесс.

Как работают нейроны

f2ed74420a5dd3065562e191620a91a3.jpg
Экспериментальная установка. RIKEN

Описание рисунка. Нейроны выращивались на электродах. С помощью электрической стимуляции нейроны обучались различать два скрытых источника сигнала. Волны в правом нижнем углу представляют собой спайковые ответы на сенсорный стимул (красная линия).

Когда мы учимся различать голоса, лица или запахи, сети нейронов в нашем мозге автоматически перестраиваются, чтобы различать источники информации. Этот процесс включает в себя изменение силы связей между нейронами и является основой обучения.

Такуя Исомура из RIKEN и его коллеги недавно предсказали, что этот тип самоорганизации сети подчиняется математическому правилу - принципу свободной энергии. В новом исследовании они проверили эту гипотезу на нейронах, взятых из мозга крысиных эмбрионов и выращенных на культуре поверх сетки электродов (см. рисунок выше).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

AUDI Steppenwolf. Исчезнувший зверь AUDI Steppenwolf. Исчезнувший зверь

Превратится ли когда-нибудь AUDI TT в четырёх- или пятидверное купе?

4x4 Club
Виноват шоколад: история конфет с алкоголем Виноват шоколад: история конфет с алкоголем

Как появились конфеты с алкоголем и изменили мир кондитерских изделий

СНОБ
Свеклосахарный оптимизм Свеклосахарный оптимизм

Производство сахара и доходность в сезоне 2023/24 могут быть на высоких уровнях

Агроинвестор
Смотри оба: исторические примеры «Барбигеймера» в кино Смотри оба: исторические примеры «Барбигеймера» в кино

Культовые фильмы, которые были выпущены в один день

Правила жизни
Эмилия Спивак: «Мне очень везет на мужчин в кадре» Эмилия Спивак: «Мне очень везет на мужчин в кадре»

Эмилия Спивак рассказала о своей актерской карьере

Караван историй
Молчать нельзя говорить: к чему приводит отсутствие полового воспитания девочек Молчать нельзя говорить: к чему приводит отсутствие полового воспитания девочек

Как избежать последствий отсутствия полового воспитания?

Psychologies
Стоит ли переживать из-за постоянных перекусов? Узнайте мнение экспертов! Стоит ли переживать из-за постоянных перекусов? Узнайте мнение экспертов!

Способны ли перекусы между полноценными приемами пищи стимулировать набор веса

ТехИнсайдер
«Птицы свободного полета»: почему в России растет дефицит креативных кадров «Птицы свободного полета»: почему в России растет дефицит креативных кадров

Российская креативная индустрия фиксирует нехватку кадров

Forbes
Птицы научились использовать лапы вместо рук благодаря древесному образу жизни предков Птицы научились использовать лапы вместо рук благодаря древесному образу жизни предков

Как некоторые птицы научились хватать добычу или подносить пищу к клюву?

N+1
Из чего состоит сон: подробный научный разбор Из чего состоит сон: подробный научный разбор

Что происходит, когда мы принимаем наконец горизонтальное положение и засыпаем

Psychologies
Почему привычная еда выглядит так, как она выглядит, и при чем тут дизайн Почему привычная еда выглядит так, как она выглядит, и при чем тут дизайн

Команда проекта A-House поразмышляла на тему сближения миров еды и дизайна

РБК
Яркие краски до самых заморозков Яркие краски до самых заморозков

Какие растения посадить на клумбе, чтобы они цвели до наступления холодов

Лиза
Домашний лимонад: 5 рецептов напитков, которые можно сделать дома Домашний лимонад: 5 рецептов напитков, которые можно сделать дома

Как приготовить домашний лимонад без вреда для фигуры и здоровья

РБК
7 признаков, что на вас обиделись: некоторые из них вы бы и не заметили 7 признаков, что на вас обиделись: некоторые из них вы бы и не заметили

Мелкие обиды со временем способны накапливаться — особенно, если их не обсуждать

Psychologies
Все моё — твоё Все моё — твоё

Как переписать квартиру, машину, дачу на мужа или жену

Лиза
Я же тебе говорила! Я же тебе говорила!

Фразы в воспитании, от которых вреда больше, чем пользы

Лиза
Всегда в движении Всегда в движении

Физическая активность имеет множество преимуществ для здоровья

Лиза
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Реальна ли лебединая верность, как обучается нейросеть и другие вопросы

Вокруг света
Половина контента про пожилых в тиктоке показала их с негативной стороны Половина контента про пожилых в тиктоке показала их с негативной стороны

Зумеры высмеивают бумеров за их ценности и отношение к молодежи

N+1
10 леденящих душу книг ужасов 10 леденящих душу книг ужасов

Не пугает окружающая действительность? Тогда эти книги точно для вас!

Maxim
Дошли до Волги Дошли до Волги

Как немецкие бюргеры оказались в Поволжье и что вышло из этой авантюры

Вокруг света
Заколоченные окна: какие проблемы вызовет отказ Microsoft продлевать лицензии Заколоченные окна: какие проблемы вызовет отказ Microsoft продлевать лицензии

Лицензии Microsoft на продукты будут действовать до конца сентября

Forbes
Восточная подсказка Восточная подсказка

Подробная инструкция по пользованию Дубаем

Правила жизни
Давайте знакомиться Давайте знакомиться

7 причин, почему мужчины тебя не хотят

Лиза
Мясо без мяса, мука из кузнечиков, ИИ в фастфуде: какое будущее ждет еду Мясо без мяса, мука из кузнечиков, ИИ в фастфуде: какое будущее ждет еду

Как меняются технологии производства продуктов?

РБК
Посттравматический рост: как испытания стимулируют наше развитие. Глава книги «Пересобрать себя» Посттравматический рост: как испытания стимулируют наше развитие. Глава книги «Пересобрать себя»

Как поверить в себя, исследуя свое тело, разум и окружающий мир?

Правила жизни
Человек, убивший 300 детей, выйдет на свободу: как сложилась судьба колумбийского маньяка по прозвищу «Зверь» Человек, убивший 300 детей, выйдет на свободу: как сложилась судьба колумбийского маньяка по прозвищу «Зверь»

Самый кровавый маньяк в истории Колумбии Луис Гаравито орудовал в 1992-1999 гг.

ТехИнсайдер
Карты, деньги, два стола: 15 лучших фильмов об азартных играх Карты, деньги, два стола: 15 лучших фильмов об азартных играх

Поп лучших фильмов про покер и другие карточные и азартные игры

Forbes
«Спросите горожан: тротуар или линейный парк?» «Спросите горожан: тротуар или линейный парк?»

Как не зависеть от смены сезонов в городе и оживить его улицы?

Эксперт
Принцесса моря Принцесса моря

Princess S80: новая моторная яхта со спортивным флайбриджем

Y Magazine
Открыть в приложении