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

Что будет с «автоматом», если придется буксировать автомобиль Что будет с «автоматом», если придется буксировать автомобиль

Почему нельзя буксировать машину с АКП?

Maxim
Как спрятать нависшее веко под наращиванием: этот эффект лучше всего замаскирует проблему Как спрятать нависшее веко под наращиванием: этот эффект лучше всего замаскирует проблему

Как скорректировать нависшее веко с помощью наращивания? Рассказывает эксперт

VOICE
От чего зависит цвет глаз человека и можно ли его изменить От чего зависит цвет глаз человека и можно ли его изменить

Что же влияет на цвет глаз людей и почему он почти никогда не повторяется?

ТехИнсайдер
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
5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня 5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня

Произведения Айзека Азимова, которые нужно прочесть

Maxim
ТОП-9 самых умных животных планеты ТОП-9 самых умных животных планеты

Животный мир полон умников!

ТехИнсайдер
Колоссальный кит из Перу оспорил у синего кита титул самого тяжелого животного в истории Колоссальный кит из Перу оспорил у синего кита титул самого тяжелого животного в истории

Perucetus colossus был тяжелее синего кита

N+1
Нищие наследники: миллиардеры, которые ничего не оставят своим детям Нищие наследники: миллиардеры, которые ничего не оставят своим детям

Наследникам этих богачей рассчитывать на родительские капиталы не приходится

VOICE
«Счастье»: оглушительная казахстанская драма о домашнем насилии за закрытыми дверями «Счастье»: оглушительная казахстанская драма о домашнем насилии за закрытыми дверями

Казахстанская драма «Счастье» Аскара Узабаева, «фильм-катастрофа»

Forbes
«Тампон почти убил меня»! Как модель потеряли ноги из-за синдрома токсического шока «Тампон почти убил меня»! Как модель потеряли ноги из-за синдрома токсического шока

Средства интимной гигиены сделали молодую девушки инвалидом

ТехИнсайдер
Не только зеленые: как кризис заставляет Евросоюз искать новые источники энергии Не только зеленые: как кризис заставляет Евросоюз искать новые источники энергии

От курса на декарбонизацию экономики Евросоюз не отказывается

Forbes
Самые захватывающие книги о реальных преступлениях и закулисье следствия Самые захватывающие книги о реальных преступлениях и закулисье следствия

Чтение тру-крайм-литературы одновременно будоражит и успокаивает.

Maxim
«Особняк на колесах»: как устроена жизнь внутри двухэтажного люкс-грузовика «Особняк на колесах»: как устроена жизнь внутри двухэтажного люкс-грузовика

Дом на колесах Elemment Palazzo Superior поразит самого привередливого туриста

ТехИнсайдер
Digital на кухне Digital на кухне

Заменить шеф-повара искусственный интеллект пока не сможет

Bones
Легендарный советский реквизит, который кочевал из фильма в фильм Легендарный советский реквизит, который кочевал из фильма в фильм

Порой один и тот же реквизит снимался в советских фильмах чаще, чем актеры

Maxim
Без FIFA, но с футболистками: чего ждать от нового футбольного симулятора Без FIFA, но с футболистками: чего ждать от нового футбольного симулятора

Почему Electronic Arts и FIFA разорвали отношения спустя 30 лет сотрудничества?

Forbes
Какую обрядовую выпечку готовили на Руси к праздникам? Какую обрядовую выпечку готовили на Руси к праздникам?

Какую особую выпечку славяне пекли к праздникам?

Культура.РФ
Я не толстая! Я не толстая!

Порой лишние кило могут превратиться в серьезное заболевание

Лиза
Сестра Мордюковой: «Женское счастье Нонна так и не нашла. ей попадались не те мужчины» Сестра Мордюковой: «Женское счастье Нонна так и не нашла. ей попадались не те мужчины»

Людмила Мордюкова рассказала о непростой, но такой яркой жизни своей сестры

Караван историй
В начале был громоотвод В начале был громоотвод

Люди всегда боялись грозы, сопровождаемой молниями. Кто подчинил их?

Дилетант
5 типов конфликтных людей — проверьте себя и близких 5 типов конфликтных людей — проверьте себя и близких

Как распознать конфликтного человека, чтобы избежать общения с ним?

Psychologies
6 страшно интересных фактов про «Кошмар перед Рождеством» 6 страшно интересных фактов про «Кошмар перед Рождеством»

Мультфильм, с которым поседевшие дети входят во взрослую жизнь

Maxim
Психология смерти и технологии: сможет ли цифровой аватар заменить умершего Психология смерти и технологии: сможет ли цифровой аватар заменить умершего

Можно ли жить вечно?

Psychologies
ООН: внедрение ИИ создаст больше рабочих мест для людей, чем ИИ займет ООН: внедрение ИИ создаст больше рабочих мест для людей, чем ИИ займет

Искусственный интеллект будет способствовать расширению рабочих мест

ТехИнсайдер
Работа под угрозой Работа под угрозой

5 ошибок в деловой переписке, которые могут привести к увольнению

Лиза
Принцесса моря Принцесса моря

Princess S80: новая моторная яхта со спортивным флайбриджем

Y Magazine
«Кишечник и мозг» «Кишечник и мозг»

Как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг

N+1
Мария Богомолова о поддержке стартапов и актуальных направлениях для инвестиций в Москве Мария Богомолова о поддержке стартапов и актуальных направлениях для инвестиций в Москве

Мария Богомолова — о поддержке стартапов, работе с госструктурами и инвестициях

СНОБ
Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги

Глава из жуткого, сотканного из детский страхов романа

Правила жизни
Абьюз, травма, история семьи: как устроена фем-литература Абьюз, травма, история семьи: как устроена фем-литература

В конце XX века женское творчество начало приобретать особую значимост

Forbes
Открыть в приложении