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

В бордовых тонах В бордовых тонах

За что стоит полюбить свеклу?

Лиза
Риски замещения Риски замещения

В особенностях новых финансовых инструментов разбирались «Деньги»

Деньги
Скрытые причины усталости Скрытые причины усталости

Вечно чувствуешь себя усталой? Это может быть симптомом болезни

Лиза
Рубль с дополнениями: к чему может привести оцифровка российской валюты Рубль с дополнениями: к чему может привести оцифровка российской валюты

При использовании цифрового рубля может возникнуть ряд проблем

Forbes
Как занимать новые ниши на развитом рынке Дубая: опыт Yalla!Market Как занимать новые ниши на развитом рынке Дубая: опыт Yalla!Market

Как основатели Yalla!Market развивали бизнес в Дубае

Правила жизни
«Мой автомобиль — это продолжение меня» «Мой автомобиль — это продолжение меня»

Главные помощники Полины Гагариной — это тайм-менеджмент и автомобиль

OK!
Саммит на вырост: почему странам БРИКС сложно договариваться Саммит на вырост: почему странам БРИКС сложно договариваться

Прошедший в ЮАР саммит БРИКС стал самым масштабным мероприятием блока

Forbes
В чем польза и вред шпината для организма В чем польза и вред шпината для организма

Шпинат может улучшить зрение и замедлить процесс повреждения клеток

РБК
Мобильный розарий Мобильный розарий

Розы уместны всегда и везде

Лиза
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
Почему новый Land Cruiser добьётся успеха там, где потерпел неудачу FJ Cruiser Почему новый Land Cruiser добьётся успеха там, где потерпел неудачу FJ Cruiser

Почему FJ Cruiser потерпел неудачу?

4x4 Club
Корзины для яиц Корзины для яиц

Как Гарри Марковиц изобрел инвестиционный портфель

Деньги
В движении В движении

Мария Шурочкина каждый день старается сделать хоть один шаг вперед

OK!
Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби» Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби»

То, каким его показали, многое говорит о психологии реальных Кенов — мужчин

Psychologies
Дубайский связной Дубайский связной

«Правила жизни» поговорили с десятью россиянами, переехавшими в Дубай

Правила жизни
«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
Генная терапия помогает при алкоголизме. Пока нечеловеческим приматам Генная терапия помогает при алкоголизме. Пока нечеловеческим приматам

Генная терапия может стать устойчивым методом лечения пациентов с алкоголизмом

ТехИнсайдер
«Что может происходить, когда муж уходит, а робот-помощник остаётся?»: актриса Янина Студилина рассказала о сериале, в котором снялась «Что может происходить, когда муж уходит, а робот-помощник остаётся?»: актриса Янина Студилина рассказала о сериале, в котором снялась

Янина Студилина о том, почему боится роботов и не сильно ограничивает себя в еде

VOICE
Смог, потребность в айтишниках и драки «район на район»: коротко о жизни в Папуа-Новой Гвинее Смог, потребность в айтишниках и драки «район на район»: коротко о жизни в Папуа-Новой Гвинее

Как живут люди на юго-западе Тихого океана?

VC.RU
«Он тебе не пара» «Он тебе не пара»

Что делать, если семья не одобряет твой выбор партнера

Лиза
Искусство быть круглым. Как Смешарики говорят с детьми на серьезные темы Искусство быть круглым. Как Смешарики говорят с детьми на серьезные темы

Какие философские идеи поднимают Смешарики

СНОБ
«В истинной женщине очень много огня» «В истинной женщине очень много огня»

Ксения Суркова о женской силе, съемках и выброшенных из окон стульях

OK!
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
5 советских игрушек, которые были только в зажиточных семьях 5 советских игрушек, которые были только в зажиточных семьях

Рассказываем, какими были модные дорогие игрушки в СССР

Psychologies
Из чего делали посуду на Руси? Из чего делали посуду на Руси?

Какой была посуда на Руси и как она изменялась с течение времени

Культура.РФ
Как носить прозрачную одежду и не выглядеть вульгарно: 5 ключевых правил для девушек любого возраста Как носить прозрачную одежду и не выглядеть вульгарно: 5 ключевых правил для девушек любого возраста

Как стильно носить прозрачную одежду?

VOICE
Vigilante Cherokee S 77. Мечта фанатов Jeep Vigilante Cherokee S 77. Мечта фанатов Jeep

Этот рестомод от Vigilante 4х4 находиться на вершине пьедестала

4x4 Club
«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
От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров

Бизнесмены, помимо книг об инвестициях , также читают художественную литературу

Forbes
Где родился, там и пригодился: хорошая ли идея, долгое время работать в одной компании? Где родился, там и пригодился: хорошая ли идея, долгое время работать в одной компании?

Однако можно ли считать 10 лет в одной компании большим опытом?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении