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

Смерть от совещаний Смерть от совещаний

Совещания могут стать веселым и невероятно эффективным рабочим инструментом

kiozk originals
Рубль с дополнениями: к чему может привести оцифровка российской валюты Рубль с дополнениями: к чему может привести оцифровка российской валюты

При использовании цифрового рубля может возникнуть ряд проблем

Forbes
Тень Карафуто Тень Карафуто

Южная половина острова Сахалин исторически была тесно связана с японцами

Вокруг света
Равные возможности Равные возможности

Red Azalea: катамаран с двигателем внутреннего сгорания

Y Magazine
Притвориться миллиардером: можно ли попасть в рейтинг Forbes без десятизначной суммы Притвориться миллиардером: можно ли попасть в рейтинг Forbes без десятизначной суммы

Келвин Ло годами отчаянно пытался выдавать себя за миллиардера-путешественника

Forbes
Почти сорокалетняя Toyota Land Cruiser 70-й серии выйдет с обновлённым дизайном и новым турбодизелем Почти сорокалетняя Toyota Land Cruiser 70-й серии выйдет с обновлённым дизайном и новым турбодизелем

Четвёртый рестайлинг классической 70-й серии, который возвращается в Японию

4x4 Club
Как стать успешным блогером и можно ли на этом заработать в 2023 году Как стать успешным блогером и можно ли на этом заработать в 2023 году

Когда можно выгодно вложиться в личный блог в 2023 году, а когда не стоит

РБК
10 леденящих душу книг ужасов 10 леденящих душу книг ужасов

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

Maxim
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
Как легко превратить свой образ жизни в здоровый: 7 советов Как легко превратить свой образ жизни в здоровый: 7 советов

Почему мы быстро теряем мотивацию и существует ли «мягкий вход» в ЗОЖ?

Psychologies
От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров

Бизнесмены, помимо книг об инвестициях , также читают художественную литературу

Forbes
Глобальная инфляция не отступает Глобальная инфляция не отступает

Помогут ли правила Пола Волкера в эпоху невообразимо дешевых денег

Деньги
«Идти таким же путем никому не советую»: как за время декрета я стала стоковым иллюстратором «Идти таким же путем никому не советую»: как за время декрета я стала стоковым иллюстратором

Как Екатерина в 30 лет бросила работу инженером и стала иллюстратором?

VOICE
Гетеротрофные бактерии запомнили цикличность смены дня и ночи Гетеротрофные бактерии запомнили цикличность смены дня и ночи

Почвенные бактерии способны хранить информацию о смене дня и ночи

N+1
Дом для кругосветного плавания Дом для кругосветного плавания

Hallberg-Rassy 69 обеспечит вам длительное плавание с домашним комфортом

Y Magazine
5 верных признаков, что ваш брак обречен 5 верных признаков, что ваш брак обречен

Каждый признак обреченного брака подкреплен исследованием ученых

Maxim
Почему люди меняют свои суждения о других? Узнайте неочевидный ответ ученых! Почему люди меняют свои суждения о других? Узнайте неочевидный ответ ученых!

Почему мы меньше обвиняем кого-то, если знаем, что человек страдал в детстве?

ТехИнсайдер
Немаленькая женщина: как Грета Гервиг из звезды инди-кино стала режиссером, заработавшим миллиард долларов в прокате Немаленькая женщина: как Грета Гервиг из звезды инди-кино стала режиссером, заработавшим миллиард долларов в прокате

Все режиссерские проекты Греты Гервиг окупались минимум в 5,5 раза

Правила жизни
От падения со скалы до нападения маньяка: 11 самых распространенных кошмаров От падения со скалы до нападения маньяка: 11 самых распространенных кошмаров

В чем заключается функция ночных кошмаров и какие сюжеты встречаются чаще всего

Psychologies
Русская рыба Русская рыба

Почему долгое время не было интереса к местной рыбе и когда все поменялось

Bones
Вместо магнитиков. Какие сувениры могут украсить интерьер? Вместо магнитиков. Какие сувениры могут украсить интерьер?

Как выбрать сувенир, чтобы он смог добавить индивидуальности интерьеру?

Лиза
Ралли «Шёлковый путь 2023». Итоги Ралли «Шёлковый путь 2023». Итоги

Новое издание было уникально как по спортивной составляющей, так и по эмоциям

4x4 Club
Как выглядит древнейший человек, чей геном удалось секвенировать: 45 000 лет в пещере Как выглядит древнейший человек, чей геном удалось секвенировать: 45 000 лет в пещере

Исследователи создали приближенное изображение женщины возрастом 45 000 лет

ТехИнсайдер
Налоговый рай с оговорками: как разобраться в льготных режимах для компаний в ОАЭ Налоговый рай с оговорками: как разобраться в льготных режимах для компаний в ОАЭ

Эксперты рассказывают о тонкостях ведения бизнеса в ОАЭ

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
Стереофотосъемка пещеры Ла-Пасьега выявила фигуративные рисунки среди нефигуративных Стереофотосъемка пещеры Ла-Пасьега выявила фигуративные рисунки среди нефигуративных

Ученые идентифицировали двух лошадей и одного тура на наскальных изображениях

N+1
Узнайте о рутине императора Адриана! Найдены мраморные таблички о жизни правителя Узнайте о рутине императора Адриана! Найдены мраморные таблички о жизни правителя

Каким был быт «милосердного диктатора» Адриана?

ТехИнсайдер
Физики после 67 лет поисков поймали «демона»: безмассовую, нейтральную частицу Физики после 67 лет поисков поймали «демона»: безмассовую, нейтральную частицу

Группа исследователей обнаружила безмассовую нейтральную частицу

ТехИнсайдер
Реинкарнация Реинкарнация

Разглядываем тело и душу моторной яхты Fairline Squadron 58

Y Magazine
Вовлеченность отцов в воспитание связали со сниженным риском задержки нервно-психического развития у детей Вовлеченность отцов в воспитание связали со сниженным риском задержки нервно-психического развития у детей

В вовлеченность отцов в воспитание снизила риск задержки развития детей

N+1
Открыть в приложении