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

Война тосола с антифризом. Что, когда и как доливать Война тосола с антифризом. Что, когда и как доливать

Какое масло заливать? Можно ли смешивать антифриз G12 и G12++?

4x4 Club
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
Идейный человек Идейный человек

Как рождаются новые рецепты

Bones
Когда идет дождь: 5 летних образов для плохой погоды Когда идет дождь: 5 летних образов для плохой погоды

Новые стильные образы и крутые модные решения в дождь

VOICE
6 способов справляться с тревожными мыслями, которые крутятся в голове и мешают жить 6 способов справляться с тревожными мыслями, которые крутятся в голове и мешают жить

Как разорвать порочный круг тревоги и вырваться из бесконтрольного потока мыслей

Psychologies
Война, любовь и ретро-детектив: пять лучших книжных новинок лета Война, любовь и ретро-детектив: пять лучших книжных новинок лета

В последний летний месяц еще можно успеть взять большой роман и прочитать его

Forbes
Безобидный нарциссизм: как использовать эту часть личности во благо Безобидный нарциссизм: как использовать эту часть личности во благо

Объясняем, почему нарциссизм — это не так плохо, как многие представляют

Psychologies
13 лучших фильмов о еде: трогательные мелодрамы и интересные документалки 13 лучших фильмов о еде: трогательные мелодрамы и интересные документалки

Для чего снимают фильмы о любви к еде?

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

Как не поддаваться разрушительным эмоциям?

Правила жизни
Риски замещения Риски замещения

В особенностях новых финансовых инструментов разбирались «Деньги»

Деньги
Пумы перешли к охоте на пересеченной местности из-за ворующих добычу медведей и волков Пумы перешли к охоте на пересеченной местности из-за ворующих добычу медведей и волков

Рост численности медведей и волков в Йеллоустоне изменил привычки пум

N+1
На птичьем языке На птичьем языке

В северных турецких горах спрятана небольшая деревенька под названием Кушкёй

Вокруг света
«Посредники»: японская драма о торговле детьми от режиссера Хирокадзу Корээды «Посредники»: японская драма о торговле детьми от режиссера Хирокадзу Корээды

Как японскому режиссеру удается с улыбкой говорить о социальных проблемах

Forbes
Слово защите: как топ-менеджменту и службе информбезопасности выстроить диалог Слово защите: как топ-менеджменту и службе информбезопасности выстроить диалог

Какой должна быть служба информационной безопасности в новых условиях

Forbes
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
По наполеоновскому счету По наполеоновскому счету

Во сколько обошлась России Отечественная война 1812 года

Деньги
Полярная экспедиция: зачем Россия возвращается на Луну впервые за 46 лет Полярная экспедиция: зачем Россия возвращается на Луну впервые за 46 лет

Стартовавший зонд «Луна-25» должен проработать на Луне не менее года

Forbes
«Я будто умираю»: Татьяна Титова рассказала о роковом предсказании Веры Васильевой «Я будто умираю»: Татьяна Титова рассказала о роковом предсказании Веры Васильевой

Вера Васильева предчувствовала свой уход из жизни

VOICE
Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами

Как стартап Legionfarm оказался в кризисе?

Forbes
Новый антибиотик заставляет вредных микробов совершать самоубийство: наш шанс в борьбе с супербактериями Новый антибиотик заставляет вредных микробов совершать самоубийство: наш шанс в борьбе с супербактериями

Новый препарат может помочь переломить ход борьбы с супербактериями

ТехИнсайдер
История сумасшествия: как менялась психиатрия — от античности до наших дней История сумасшествия: как менялась психиатрия — от античности до наших дней

Как изменялось отношение к психическим заболеваниям?

Psychologies
Сублимация: что это, убежище или ловушка? Сублимация: что это, убежище или ловушка?

Что помогает нам не перейти границы дозволенного, когда нервы на пределе?

Psychologies
Легкий старт Легкий старт

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

Лиза
Олег Шкловский: «Всегда говорил, что я — Джеки Чесней из Марьиной рощи» Олег Шкловский: «Всегда говорил, что я — Джеки Чесней из Марьиной рощи»

Олег Шкловский — о том, какие нелегкие испытания ему пришлось пройти в жизни

Караван историй
Я — сноб. Куратор Фонда поддержки современного искусства Cosmoscow Алексей Масляев Я — сноб. Куратор Фонда поддержки современного искусства Cosmoscow Алексей Масляев

О ближайших интересных выставках в России и особенностях работы в искусстве

СНОБ
Уйти, чтобы остаться: родитель на дистанции Уйти, чтобы остаться: родитель на дистанции

Как мужчине поддерживать эмоциональную связь с ребенком на расстоянии?

Psychologies
«Не встал»: 5 неочевидных причин худшего из мужских кошмаров «Не встал»: 5 неочевидных причин худшего из мужских кошмаров

Проблемы с эрекцией в самый неожиданный момент — не только стыдно, но и тревожно

Psychologies
Король Прусский Фридрих Вильгельм III с сыновьями благодарит Москву за спасение его государства Король Прусский Фридрих Вильгельм III с сыновьями благодарит Москву за спасение его государства

В 1818 году Фридрих Вильгельм III вместе со своими сыновьями приехал в Россию

Дилетант
Колоссальный кит из Перу оспорил у синего кита титул самого тяжелого животного в истории Колоссальный кит из Перу оспорил у синего кита титул самого тяжелого животного в истории

Perucetus colossus был тяжелее синего кита

N+1
Время путешествовать Время путешествовать

Эксплорер Bering 145 Heeus с брутальной внешностью, который умеет развлекать

Y Magazine
Открыть в приложении