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

История Бога История Бога

Четыре тысячи лет исканий в иудаизме, христианстве и исламе

kiozk originals
Почему привычная еда выглядит так, как она выглядит, и при чем тут дизайн Почему привычная еда выглядит так, как она выглядит, и при чем тут дизайн

Команда проекта A-House поразмышляла на тему сближения миров еды и дизайна

РБК
Время жить Время жить

Квартира в Москве в духе интерьеров советской интеллигенции

SALON-Interior
Стрельцы: преступление и наказание Стрельцы: преступление и наказание

Стрелецкий бунт 1698 года: «усердие в усмирении» достигало высот заоблачных

Дилетант
Как отдохнуть на Сейшелах с детьми Как отдохнуть на Сейшелах с детьми

Как на Сейшелах «перезагрузиться» в отпуске всей семьей

СНОБ
Напуганные долларом: кто взвинтил спрос на московские новостройки Напуганные долларом: кто взвинтил спрос на московские новостройки

Продажи в новостройках Москва сильно выросли и в сравнении с прошлым годом

Forbes
Atomic Heart: эксклюзивный отрывок книги Atomic Heart: эксклюзивный отрывок книги

Узнайте «предысторию предприятия 3826»

Maxim
Уксусное древо Уксусное древо

Мы тогда и не задумывались, к чему приведет попытка сделать свой яблочный уксус…

Bones
Неожиданные гастропары к шампанскому — советы виноделов и сомелье Неожиданные гастропары к шампанскому — советы виноделов и сомелье

Редиска и чипсы с крабом: нестандартные закуски к шампанскому

СНОБ
Как использовать ChatGPT в России: может ли об этом рассказать другой чат-бот Как использовать ChatGPT в России: может ли об этом рассказать другой чат-бот

Аочему бы вместо ChatGPT не обратиться за помощью… к другому чат-боту?

ТехИнсайдер
Альтернатива совершившемуся Альтернатива совершившемуся

Как проект города коммунизма превратился в утопию уместности

Weekend
На повышенных оборотах На повышенных оборотах

8 крутых тренировок, которые сжигают больше всего калорий (до 1000 за занятие)

Лиза
7 повседневных привычек, которые тайно разрушают вашу сексуальную жизнь 7 повседневных привычек, которые тайно разрушают вашу сексуальную жизнь

Не стала ли ваша страсть жертвой вашего же образа жизни?

Psychologies
10 самых уродливых автомобилей в истории. Обновлённая версия 10 самых уродливых автомобилей в истории. Обновлённая версия

Увы, не все покидающие конвейер машины, становятся впоследствии супермоделями

4x4 Club
Царь трапезничать желает: что ели и пили Романовы Царь трапезничать желает: что ели и пили Романовы

Что ели и пили русские монархи и какие блюда считались диковинками?

Правила жизни
Помогите своему внутреннему ребенку: упражнение для исцеления детских травм Помогите своему внутреннему ребенку: упражнение для исцеления детских травм

Что конкретно мы можем делать, чтобы поддержать нашего внутреннего ребенка?

Psychologies
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
Слепое зрение: почему этот феномен так заинтересовал ученых Слепое зрение: почему этот феномен так заинтересовал ученых

Каково это — видеть, но не осознавать этого?

Psychologies
Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве

Многие великие литераторы знали толк в процессе употребления алкоголя

Maxim
Укус пчелы: как выглядит, чем опасен и как избежать Укус пчелы: как выглядит, чем опасен и как избежать

Укус пчелы — малоприятный опыт, а для некоторых — опасный. Как этого избежать?

РБК
Ученые из Гарварда выяснили, чем опасен «социальный джетлаг» для здоровья Ученые из Гарварда выяснили, чем опасен «социальный джетлаг» для здоровья

«Социальный джетлаг» приводит к ухудшению питания и заболеваниям кишечника

Inc.
Трудно быть супергероиней: почему женщинам-лидерам полезно проявлять уязвимость Трудно быть супергероиней: почему женщинам-лидерам полезно проявлять уязвимость

Почему трудно быть супергероем, а супергероиней — особенно.

Forbes
«Научиться различать усилие и насилие»: Ольга Примаченко о том, как отыскать баланс работы и отдыха «Научиться различать усилие и насилие»: Ольга Примаченко о том, как отыскать баланс работы и отдыха

Автор книги «К себе нежно» — как не прекращать заботиться о себе

Psychologies
К себе жестко: возможны ли достижения без усилий? К себе жестко: возможны ли достижения без усилий?

Насколько бережной следует быть к самой себе, чтобы остаться продуктивной?

VOICE
«Я просто ненавижу понедельники»: история Бренды Спенсер, которая устроила стрельбу в школе «Я просто ненавижу понедельники»: история Бренды Спенсер, которая устроила стрельбу в школе

Бренда Спенсер стала первой девочкой в США, которая начала стрельбу в школе

VOICE
Падшие кумиры: в чем сотрудники обвиняли Lizzo, Эллен Дедженерес и других звезд Падшие кумиры: в чем сотрудники обвиняли Lizzo, Эллен Дедженерес и других звезд

Знаменитости и люди искусства, которых обвиняли в плохом отношении к сотрудинкам

Forbes
Выгодно ли сделать плановое техническое обслуживание автомобиля летом Выгодно ли сделать плановое техническое обслуживание автомобиля летом

Можно ли сэкономить на прохождении ТО?

РБК
Cоцсети ухудшают доверие среди людей? Интересный факт! Cоцсети ухудшают доверие среди людей? Интересный факт!

Как социальные сети сказываются на уровне доверия между людьми?

ТехИнсайдер
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
«Реинкарнация. Новая глава»: хоррор о сестринстве и материнстве «Реинкарнация. Новая глава»: хоррор о сестринстве и материнстве

Что такое фем-хоррор и как Дайна Рид превращает детскую травму в кошмар?

Forbes
Открыть в приложении