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

Mitsubishi D: X — внедорожный минивэн будущего Mitsubishi D: X — внедорожный минивэн будущего

Mitsubishi D: X — захватывающий и инновационный автомобиль

4x4 Club
Ингибиторы протонной помпы связали с повышенным риском инфекций у детей Ингибиторы протонной помпы связали с повышенным риском инфекций у детей

Прием ИПП связан с повышенным риском серьезных инфекций у маленьких детей

N+1
Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat

«Сбер» запустил свой аналог ChatGPT — нейросеть GigaChat. Что она умеет?

СНОБ
Как дебют Кристиана Бейла в кино у советского режиссера едва не закончился трагедией Как дебют Кристиана Бейла в кино у советского режиссера едва не закончился трагедией

Кинодебют Кристиана Бейла прошел под руководством советского режиссера

VOICE
«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
7 фактов о счастье: размышления психотерапевта 7 фактов о счастье: размышления психотерапевта

Какие они — счастливые люди?

Psychologies
Что такое клетчатка, в чем ее польза и почему она нужна для похудения Что такое клетчатка, в чем ее польза и почему она нужна для похудения

Как клетчатка влияет на человеческий организм?

РБК
3 жизненных урока, которые мы извлекаем из отношений родителей 3 жизненных урока, которые мы извлекаем из отношений родителей

Ребенок всегда перенимает ту манеру поведения, которая была у него перед глазами

Psychologies
Как позаботиться об отношениях: резонанс и энергия. Часть 2 Как позаботиться об отношениях: резонанс и энергия. Часть 2

Как начать получать удовольствие от жизни?

Psychologies
«Алая королева»: как Маргарет Бофорт стала матерью династии Тюдоров «Алая королева»: как Маргарет Бофорт стала матерью династии Тюдоров

Фанатичка, манипуляторша и интриганка — такой Маргарет осталась в истории

Forbes
12 овощей, которые помогают бороться со старением 12 овощей, которые помогают бороться со старением

Что нужно есть, чтобы оставаться продуктивными и энергичными

Psychologies
В ожидании роста В ожидании роста

Международные инвесторы продолжают активно увеличивать вложения в акции

Деньги
Как появилась традиция кричать молодоженам «Горько!»? Как появилась традиция кричать молодоженам «Горько!»?

Разбираемся в славянских брачных обрядах

Культура.РФ
Забыли вырезать: худшие ляпы в культовых фильмах — от «Гарри Поттера» до «Криминального чтива» Забыли вырезать: худшие ляпы в культовых фильмах — от «Гарри Поттера» до «Криминального чтива»

Рассказываем про дурацкие неточности в культовых фильмах

VOICE
«Я всегда прихожу заранее»: как избавиться от этой привычки «Я всегда прихожу заранее»: как избавиться от этой привычки

Некоторые чувствуют себя обязанными всегда приходить заблаговременно

Psychologies
Бокал за ужином не повредит: что такое высокофункциональный алкоголизм Бокал за ужином не повредит: что такое высокофункциональный алкоголизм

Что такое высокофункциональный алкоголизм и где его грань

Forbes
На языке оригинала: почему канадские и австралийские сериалы стали такими популярными На языке оригинала: почему канадские и австралийские сериалы стали такими популярными

На какие проекты из Австралии и Канады стоит обратить внимание

Forbes
Затерянный Хуэй Затерянный Хуэй

Как хуэй стали дунганами и оказались по другую сторону от Небесных Гор?

Вокруг света
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
Как носить маленькое черное платье, если тебе за 50: советы экспертов Как носить маленькое черное платье, если тебе за 50: советы экспертов

Идеальное LBD может служить годами — его не надо менять из сезона в сезон

VOICE
Равные возможности Равные возможности

Red Azalea: катамаран с двигателем внутреннего сгорания

Y Magazine
Как сохранить романтику в браке: 4 секрета счастливых пар Как сохранить романтику в браке: 4 секрета счастливых пар

Как пронести любовь и увлеченность друг другом через житейские бури и рутину?

Psychologies
Правила нетворкинга в ОАЭ: не ругайтесь матом, не шутите и никому не верьте Правила нетворкинга в ОАЭ: не ругайтесь матом, не шутите и никому не верьте

Как строить отношения с потенциальными партнерами и клиентами в арабском мире

Forbes
В движении В движении

Мария Шурочкина каждый день старается сделать хоть один шаг вперед

OK!
Грызите семечки! Грызите семечки!

В чем польза тыквенных семечек для организма

Лиза
Принцесса покера: как Молли Блум заработала миллионы на игре в покер и потеряла все Принцесса покера: как Молли Блум заработала миллионы на игре в покер и потеряла все

Жизнь Молли была разрушена в одночасье, но она собрала её по кусочкам

Forbes
Мы, Николай Второй. Как императора показывали в российских фильмах и сериалах Мы, Николай Второй. Как императора показывали в российских фильмах и сериалах

Все самые яркие воплощения царя на экране в постсоветском кино

СНОБ
Три отца иконоскопа. Кто придумал телевизор Три отца иконоскопа. Кто придумал телевизор

Как изобрели телевизор и какое первое изображение впервые передали с его помощью

СНОБ
Кто придумал наркоз и гипс Кто придумал наркоз и гипс

История изобретения наркоза и гипса

СНОБ
11 важных дат из истории Sukhoi Superjet 11 важных дат из истории Sukhoi Superjet

Sukhoi Superjet: история в датах

Maxim
Открыть в приложении