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

10 самых ярких Ferrari, о которых стыдно не знать мужчине 10 самых ярких Ferrari, о которых стыдно не знать мужчине

Изучаем культовую и самую дорогую продукцию Ferrari

Maxim
True crime: 5 книг о психологии преступников True crime: 5 книг о психологии преступников

5 документальных книг о маньяках, психологии убийц и изнанке работы полиции

ТехИнсайдер
«Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью «Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью

Как проявляется одержимая любовь?

Psychologies
Планы на будущее Планы на будущее

Детские комнаты создаются на вырост: с помощью дизайна они развлекают

SALON-Interior
«Счастье не за горами»: культурный гид по Перми «Счастье не за горами»: культурный гид по Перми

Что сегодня можно увидеть в Перми и в какие музеи ходить?

Forbes
Почти как там Почти как там

Каких продуктов не хватает российским шеф-поварам, а без чего прожить можно?

Bones
Психология смерти и технологии: сможет ли цифровой аватар заменить умершего Психология смерти и технологии: сможет ли цифровой аватар заменить умершего

Можно ли жить вечно?

Psychologies
Наше место во Вселенной: что таит в себе космос и где именно находится Земля Наше место во Вселенной: что таит в себе космос и где именно находится Земля

Чтобы найти свою планету во Вселенной, нужно знать точный адрес. Записывайте

ТехИнсайдер
Как подключить беспроводные наушники к телевизору Как подключить беспроводные наушники к телевизору

Подключив беспроводные наушники к телевизору, вы избавите себя от массы проблем

CHIP
Береги личный бренд с молоду: как рассказать подростку о репутации в интернете Береги личный бренд с молоду: как рассказать подростку о репутации в интернете

Глава из книги «Поговорят и забудут» о том, как противостоять интернет-агрессии

Forbes
«Лучше промолчу»: почему не стоит избегать конфликтов в отношениях «Лучше промолчу»: почему не стоит избегать конфликтов в отношениях

К чему приводит избегание ссор и как надо ругаться, чтобы все не разрушить

Psychologies
12 фильмов Венецианского кинофестиваля 12 фильмов Венецианского кинофестиваля

Старейший в мире Венецианский кинофестиваль в этом году проводится в 80-й раз

Weekend
Художник Никита Макаров: Мне захотелось выйти из плоскости полотна в объемный мир Художник Никита Макаров: Мне захотелось выйти из плоскости полотна в объемный мир

Никита Макаров работает над созданием мира, который населяют скульптуры

СНОБ
Такси. День знаний Такси. День знаний

Остановит ли новый закон рост цен на проезд

Деньги
Как нормализовать уровень глюкозы в крови: шесть способов Как нормализовать уровень глюкозы в крови: шесть способов

Собрали шесть основных принципов из новой книги «Богиня глюкозы»

РБК
Ай, болид! Ай, болид!

Bolide 80 вошла в десятку самых быстрых яхт в мире

Y Magazine
Как выстраивать отношения с родителями с деменцией. Отрывок из книги Как выстраивать отношения с родителями с деменцией. Отрывок из книги

Отрывок из книги «Деменция: Как жить, если близкий человек болен»

СНОБ
Палеоклиматологи не разрешили людям пережить в Европе оледенение 1,1 миллиона лет назад Палеоклиматологи не разрешили людям пережить в Европе оледенение 1,1 миллиона лет назад

Палеоклиматологи исследовали керн донных отложений, извлеченный в Португалии

N+1
«Душит ярость»: 6 способов успокоить нервы «Душит ярость»: 6 способов успокоить нервы

Психолог предлагает несколько шагов, которые помогут быстро успокоить ярость

Psychologies
Успокойся: как научиться контролировать страх и тревогу Успокойся: как научиться контролировать страх и тревогу

Как не поддаваться разрушительным эмоциям?

Правила жизни
300 откликов и ноль предложений: как айтишнику найти работу в Германии 300 откликов и ноль предложений: как айтишнику найти работу в Германии

Каким русскоязычным специалистам легче всего трудоустроиться в Германии

Forbes
Александр Рапопорт: «На каком-то этапе я сказал: «Хочу, чтобы всем было хорошо, но чтобы среди тех, кому хорошо, был и я тоже» Александр Рапопорт: «На каком-то этапе я сказал: «Хочу, чтобы всем было хорошо, но чтобы среди тех, кому хорошо, был и я тоже»

Александр Рапопорт рассуждает об известности и возрасте

Караван историй
«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
Игрушка, над которой гении ломали головы: кто и как изобрел знаменитый кубик Рубика Игрушка, над которой гении ломали головы: кто и как изобрел знаменитый кубик Рубика

Труднейшая головоломка XX века появилась соверешенно случайно

ТехИнсайдер
Русский клуб vs Римский клуб Русский клуб vs Римский клуб

Что может предложить Россия на пути созидательного устойчивого развития

Эксперт
Эта привычка может спасти жизнь в путешествии: делай это каждый час, как рекомендуют врачи Эта привычка может спасти жизнь в путешествии: делай это каждый час, как рекомендуют врачи

Обязательно делай это, если едешь в автомобиле на большое расстояние

VOICE
Современный паноптикон: как Китай построил полицейское государство с помощью IT Современный паноптикон: как Китай построил полицейское государство с помощью IT

В Синьцзян-Уйгурском районе: современная антиутопия под постоянным наблюдением

Forbes
В мозге людей с избыточным весом изменен «центр управления аппетитом» В мозге людей с избыточным весом изменен «центр управления аппетитом»

У людей с ожирением меняется гипоталамус

ТехИнсайдер
Самые странные брачные ритуалы из мира животных Самые странные брачные ритуалы из мира животных

По сравнению с брачными ритуалами водить в девушку в ресторан — это еще ничего!

Maxim
«Джеймс Уэбб» нашел гораздо больше массивных черных дыр, чем предсказывала теория «Джеймс Уэбб» нашел гораздо больше массивных черных дыр, чем предсказывала теория

Открытия, которые каждый день делает «Джеймс Уэбб» ломают теорию

ТехИнсайдер
Открыть в приложении