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

Грызите семечки! Грызите семечки!

В чем польза тыквенных семечек для организма

Лиза
Законы СССР, которые советские люди массово нарушали Законы СССР, которые советские люди массово нарушали

Ряд статей уголовного кодекса граждане СССР нарушали почти поголовно

Maxim
«Душит ярость»: 6 способов успокоить нервы «Душит ярость»: 6 способов успокоить нервы

Психолог предлагает несколько шагов, которые помогут быстро успокоить ярость

Psychologies
Эксперимент Muon g-2 измерил аномальный магнитный момент мюона с рекордной точностью Эксперимент Muon g-2 измерил аномальный магнитный момент мюона с рекордной точностью

Физики представили новые результаты эксперимента Muon g-2

N+1
Замуж за иностранца Замуж за иностранца

7 советов, как не попасть в заложники к заморскому принцу

Лиза
Как выстраивать отношения с родителями с деменцией. Отрывок из книги Как выстраивать отношения с родителями с деменцией. Отрывок из книги

Отрывок из книги «Деменция: Как жить, если близкий человек болен»

СНОБ
Восточная подсказка Восточная подсказка

Подробная инструкция по пользованию Дубаем

Правила жизни
Современный паноптикон: как Китай построил полицейское государство с помощью IT Современный паноптикон: как Китай построил полицейское государство с помощью IT

В Синьцзян-Уйгурском районе: современная антиутопия под постоянным наблюдением

Forbes
Я — сноб: композитор Никола Мельников Я — сноб: композитор Никола Мельников

Неоклассик Никола Мельников — о любви к творчеству Сергея Рахманинова

СНОБ
«Общество потребления сделало деньги главной ценностью». Премьера и обсуждение фильма об эскортницах «Общество потребления сделало деньги главной ценностью». Премьера и обсуждение фильма об эскортницах

В фильме «Жизнь по вызову. Док» московские эскортницы делятся историями из жизни

СНОБ
С разрешения и наценкой до 130%: как предприниматель выручает $250 тысяч в месяц от перепродажи снеков и плюшевых бобров С разрешения и наценкой до 130%: как предприниматель выручает $250 тысяч в месяц от перепродажи снеков и плюшевых бобров

Почему клиенты готовы переплачивать перекупщикам Buc-ee's?

VC.RU
Освободите Вилли: почему Вилли Вонка гораздо больше, чем все шутки о нем Освободите Вилли: почему Вилли Вонка гораздо больше, чем все шутки о нем

Рассказываем, чего ждать от «Вонки» с Тимоти Шаламе

Правила жизни
Что ждет мир после ядерной войны: какими будут реальные последствия атомной бомбардировки Что ждет мир после ядерной войны: какими будут реальные последствия атомной бомбардировки

Каким будет мир, покрытый радиоактивными осадками?

ТехИнсайдер
Холодное пиво в жару: пить или не пить Холодное пиво в жару: пить или не пить

Пиво и жара рождены друг для друга! Разбираемся, полезно такое сочетание или нет

Maxim
Настоящий подполковник Настоящий подполковник

23 февраля 1981 года подполковник Антонио Техеро захватил испанский парламент

Дилетант
За последние 40 лет вокруг Китая стало в восемь раз больше бедных кислородом вод За последние 40 лет вокруг Китая стало в восемь раз больше бедных кислородом вод

Почему есть высокие риски утраты биоразнообразия для местных морских экосистем

N+1
По каким правилам проходила трапеза на Руси? По каким правилам проходила трапеза на Руси?

Каждый прием пищи на Руси превращался в ритуал со своими правилами

Культура.РФ
Кто первым изобрел кассовый аппарат и изменил наши покупки Кто первым изобрел кассовый аппарат и изменил наши покупки

Кассовый аппарат — технологическое чудо, которое изменило мир бизнеса и торговли

ТехИнсайдер
Что важно сегодня знать о Луне и «Луне-25» Что важно сегодня знать о Луне и «Луне-25»

Почему миссия «Луны-25» так важна

Maxim
15 неприхотливых домашних растений, которые работают в квартире как фильтры воздуха и помогают дышать полной грудью 15 неприхотливых домашних растений, которые работают в квартире как фильтры воздуха и помогают дышать полной грудью

Узнай, что выращивать на подоконниках

VOICE
Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами

Как стартап Legionfarm оказался в кризисе?

Forbes
Российский коньяк: что можно пить без последствий и с удовольствием? Российский коньяк: что можно пить без последствий и с удовольствием?

На какие из российских коньяков стоит обращать внимание при покупке?

Maxim
Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби» Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби»

То, каким его показали, многое говорит о психологии реальных Кенов — мужчин

Psychologies
Инвестпроекты снимают с паузы Инвестпроекты снимают с паузы

АПК остается привлекательным для вложений, несмотря на трудности

Агроинвестор
Как выбрать реально работающую маску для волос: 6 золотых лайфхаков от эксперта Как выбрать реально работающую маску для волос: 6 золотых лайфхаков от эксперта

Базовые правила выбора хорошей маски для преображения локонов

VOICE
Средняя скорость и новая разметка: что придумали для водителей в августе Средняя скорость и новая разметка: что придумали для водителей в августе

На дороги наносят новую разметку, камеры фиксируют необычное нарушение ПДД

РБК
Люди не уследили за мурашками на собственной коже Люди не уследили за мурашками на собственной коже

Ощущение мурашек по коже (пилоэрекция) часто нас обманывает

N+1
В Румынии нашли ямника с искусственно деформированным черепом В Румынии нашли ямника с искусственно деформированным черепом

Ученые обнаружили носителя ямной культуры с искусственно деформированным черепом

N+1
Что стоит обсудить перед свадьбой: 9 вопросов Что стоит обсудить перед свадьбой: 9 вопросов

Чем раньше обсудите сложные темы, тем больше шансов на успех будет у союза

Psychologies
Вынужденная посадка: изменят ли Рунет новые правила «приземления» Вынужденная посадка: изменят ли Рунет новые правила «приземления»

В конце июля утвердили изменения федеральных законов «Об информации» и «О связи»

Forbes
Открыть в приложении