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

Как изменились цены на популярные автомобили в России. Список Как изменились цены на популярные автомобили в России. Список

Как изменились цены самых популярных автомобилей на российском рынке

РБК
Дом для кругосветного плавания Дом для кругосветного плавания

Hallberg-Rassy 69 обеспечит вам длительное плавание с домашним комфортом

Y Magazine
Легкий старт Легкий старт

Как открыть свое дело с нуля без вложений: 7 рабочих идей

Лиза
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
Гонки на тандемах Гонки на тандемах

Как ученые собирают идеальную солнечную батарейку

N+1
11 важных дат из истории Sukhoi Superjet 11 важных дат из истории Sukhoi Superjet

Sukhoi Superjet: история в датах

Maxim
От «Советского шампанского» до сырка «Дружба»: как появились популярные гастрономические бренды СССР От «Советского шампанского» до сырка «Дружба»: как появились популярные гастрономические бренды СССР

Легендарные продукты, вкус которых до сих пор вызывает ностальгию

Maxim
Нужно ли обновлять драйверы, если все работает Нужно ли обновлять драйверы, если все работает

Когда на самом деле стоит обновлять драйверы, и нужно ли это делать регулярно?

CHIP
Малоизвестные детали спортивной карьеры Джейсона Стейтема: ездил в Москву, мечтал об Олимпиаде Малоизвестные детали спортивной карьеры Джейсона Стейтема: ездил в Москву, мечтал об Олимпиаде

Автор множества выдуманных цитат был вполне реальным прыгуном в воду

Maxim
Как подсказывает интуиция: можно ли слушать внутренний голос при принятии решений Как подсказывает интуиция: можно ли слушать внутренний голос при принятии решений

Заслуживает ли «шестое чувство» доверия в важных вопросах?

Forbes
А мы тут… мультики смотрим А мы тут… мультики смотрим

Герои статьи рассказали, какие мультфильмы больше всего впечатлили их в детстве

Лиза
Песня о родинке: как выявить опасное новообразование на коже и удалить его Песня о родинке: как выявить опасное новообразование на коже и удалить его

Что такое родинка и как понять, что она опасна?

Правила жизни
3 заповеди полезного завтрака 3 заповеди полезного завтрака

Диетолог делится советами, которые помогут начинать день правильно

Psychologies
Зачем стюардессе топор: краткий ликбез по аварийно-спасательному оборудованию самолета Зачем стюардессе топор: краткий ликбез по аварийно-спасательному оборудованию самолета

Xто же именно находится на багажных полках самолетов?

ТехИнсайдер
От паблика в «ВК» до своего бренда: как блогер стал одевать лучших футболистов России От паблика в «ВК» до своего бренда: как блогер стал одевать лучших футболистов России

Как Евгений Спиряков стал одним из самых популярных футбольных блогеров

Forbes
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
Москва и москвички Москва и москвички

«Жизнь по вызову. Док»: якобы исследование столичной секс-индустрии

Weekend
20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг 20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг

«Безопасная» альтернатива обычным сигаретам оказалась совсем небезопасной

Psychologies
Почему близкие вас не поддерживают: 7 причин Почему близкие вас не поддерживают: 7 причин

Что делать, если близкие нас не поддерживают?

Psychologies
«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
Травы и специи могут сделать вкусную вредную пищу более полезной Травы и специи могут сделать вкусную вредную пищу более полезной

Как сделать вкусную еду менее вредной?

ТехИнсайдер
Не просто аксессуар: 4 причины, почему нужно носить солнцезащитные очки и летом, и зимой Не просто аксессуар: 4 причины, почему нужно носить солнцезащитные очки и летом, и зимой

Какую пользу могут принести солнцезащитные очки?

ТехИнсайдер
В движении В движении

Мария Шурочкина каждый день старается сделать хоть один шаг вперед

OK!
Опосредованные углеродные выбросы мясоедов превзошли выбросы веганов в три раза Опосредованные углеродные выбросы мясоедов превзошли выбросы веганов в три раза

Если сократить потребление мяса, то можно снизить выбросы углекислого газа

N+1
Майк Омер: «Пламя одержимости». Отрывок из третьей книги цикла Майк Омер: «Пламя одержимости». Отрывок из третьей книги цикла

Отрывок из истории переговорщика Эбби Маллен, которая встречается с прошлым

СНОБ
Сюрпризы «огненной» льнянки Сюрпризы «огненной» льнянки

Когда льнянка зацветет — не заметить её невозможно!

Наука и жизнь
На острие безвкусицы. О фильме «Только ты и я» с Вирджини Эфирой На острие безвкусицы. О фильме «Только ты и я» с Вирджини Эфирой

Как Донзелли удалось снять чуткое кино на громкую тему домашнего насилия

СНОБ
Этими трюками пользуются все звездные стилисты: 5 секретов идеальных образов на каждый день Этими трюками пользуются все звездные стилисты: 5 секретов идеальных образов на каждый день

Давай научимся внедрять в образы эффектные детали

VOICE
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
За полгода мошенники похитили у россиян более 1,3 млрд руб. через СБП За полгода мошенники похитили у россиян более 1,3 млрд руб. через СБП

За первое полугодие 2023 года мошенники украли у россиян более 1,3 млрд руб

Inc.
Открыть в приложении