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

Истории вуду Истории вуду

Роль теории заговора в современной истории

kiozk originals
Кто такой Михаил Елизаров — автор «Библиотекаря» и впечатляющих песен Кто такой Михаил Елизаров — автор «Библиотекаря» и впечатляющих песен

Кто такой Михаил Елизаров?

Правила жизни
Что такое кэш и как его очистить? Просто о сложном Что такое кэш и как его очистить? Просто о сложном

Кэш: объясняем, что это такое и почему вы должны его чистить

CHIP
Ближе не будет Ближе не будет

Юлия Высоцкая пригласила к разговору о роли отца психолога Леонида Кроля

Psychologies
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
«Лучший химик — природа»: как вырастить обезболивающие лекарства на дрожжах «Лучший химик — природа»: как вырастить обезболивающие лекарства на дрожжах

Важнейшие лекарственные ингредиенты могут быть выращены по «пивной технологии»

Forbes
«Я боялась, что не смогу найти себе дом»: две истории переезда в Россию и комментарий психолога «Я боялась, что не смогу найти себе дом»: две истории переезда в Россию и комментарий психолога

Что помогает менее болезненно адаптировать в чужой стране?

Psychologies
Мертвый язык Мертвый язык

«...мертвым он был в самом прямом смысле, речь шла о языке мертвых!»

Вокруг света
Ирина Паутова Ирина Паутова

Ирина Паутова отвечает за тургеневские тяготы Зендеи и Кирана Калкина

Собака.ru
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
Исполнение и наказание Исполнение и наказание

Как Роберт Де Ниро и Мартин Скорсезе исследовали насилие, вину и бессилие

Weekend
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
Карма существует! Карма существует!

Instasamka о том, почему боится гулять по Москве без охраны и о многом другом

ЖАРА Magazine
Юрская рыба подавилась аммонитом Юрская рыба подавилась аммонитом

Немецкие палеонтологи описали окаменелость раннеюрской рыбы

N+1
Зачем миллиардер переливает себе кровь юношей: как узнать Зачем миллиардер переливает себе кровь юношей: как узнать

Говорят, что за деньги нельзя купить любовь. Но можно ли выиграть на них время?

ТехИнсайдер
Неотъемлемая часть киносеанса: откуда взялась традиция есть попкорн за просмотром фильма в кинотеатре Неотъемлемая часть киносеанса: откуда взялась традиция есть попкорн за просмотром фильма в кинотеатре

Раньше попкорн в кинотеатрах вообще был под строжайшим запретом

ТехИнсайдер
«Добывая «Биркин»: кто такой Майкл Тонелло и как он сделал себе имя на охоте за сумками Hermès «Добывая «Биркин»: кто такой Майкл Тонелло и как он сделал себе имя на охоте за сумками Hermès

Как Майкл Тонелло «хакнул» строгую систему вишлистов Hermès

Правила жизни
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
В ожидании роста В ожидании роста

Международные инвесторы продолжают активно увеличивать вложения в акции

Деньги
Рискованный шаг: почему повышения ставки ЦБ может быть мало для стабилизации рубля Рискованный шаг: почему повышения ставки ЦБ может быть мало для стабилизации рубля

Какие меры были бы более эффективными для стабилизации валютного рынка

Forbes
Нарушение закона излучения Кирхгофа подтвердили экспериментально Нарушение закона излучения Кирхгофа подтвердили экспериментально

Физики впервые увидели в эксперименте нарушение теплового закона Кирхгофа

N+1
Новое покрытие для конденсаторов сэкономит столько же энергии, сколько производит вся Россиия за год Новое покрытие для конденсаторов сэкономит столько же энергии, сколько производит вся Россиия за год

Ученые разработали новое покрытие для труб парового конденсатора

ТехИнсайдер
Как понять, что волосы сухие и ломкие из-за жесткой воды, и что делать: советы эксперта Как понять, что волосы сухие и ломкие из-за жесткой воды, и что делать: советы эксперта

Почему ты ухаживаешь за волосами, а они все равно остаются сухими и тусклыми?

VOICE
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
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
Три банкета в день Три банкета в день

За год в ресторане Modus проходит больше тысячи банкетов

Bones
Это не ветка Это не ветка

Лев на картине Сано ди Пьетро несчастен не потому, что ему предложили ветку

Вокруг света
Американцы сделали человекоподобного робота Apollo для складской работы Американцы сделали человекоподобного робота Apollo для складской работы

Американцы сделали человекоподобного робота Apollo для складской работы

N+1
Бройлер свинье не конкурент Бройлер свинье не конкурент

Стоимость свинины в мае была ниже средней цены птицы

Агроинвестор
От тьмы — к звездам: 11 полнометражных фильмов Кристофера Нолана от худшего к лучшему От тьмы — к звездам: 11 полнометражных фильмов Кристофера Нолана от худшего к лучшему

Нелинейное повествование — основа метода Кристофера Нолана. 11 его фильмов

Правила жизни
Открыть в приложении