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

Интерстеллар Интерстеллар

Испытываем внедорожные качества нового кроссовера Exeed RX

Автопилот
Черная смерть, опустошившая Европу: 7 реальных фактов о чуме, которые вас удивят Черная смерть, опустошившая Европу: 7 реальных фактов о чуме, которые вас удивят

Правда ли, что чума опустошила треть Европы?

ТехИнсайдер
Наивная роскошь. Зачем россияне смотрят турецкие сериалы Наивная роскошь. Зачем россияне смотрят турецкие сериалы

Почему интерес к турецким сериалам возрастает и зачем их вообще смотреть?

СНОБ
Фильмы и сериалы с похожими названиями, которые всех сбивают с толку Фильмы и сериалы с похожими названиями, которые всех сбивают с толку

Несколько обескураживающих названий фильмов, которые сбивают всех с толку

Maxim
Я — сноб: композитор Никола Мельников Я — сноб: композитор Никола Мельников

Неоклассик Никола Мельников — о любви к творчеству Сергея Рахманинова

СНОБ
Надоел ваш феминизм: за что мужчины обиделись на «Барби» Надоел ваш феминизм: за что мужчины обиделись на «Барби»

Почему фильм «Барби» оказался настолько смешным и провокационным?

VOICE
«Золото, перина и ночная чертовщина». Отрывок из книги Флор Веско «Золото, перина и ночная чертовщина». Отрывок из книги Флор Веско

Виртуозно смешивая сказочные сюжеты, Флор Веско исследует бессознательное

СНОБ
17 мгновенных фактов про «Семнадцать мгновений весны» 17 мгновенных фактов про «Семнадцать мгновений весны»

Рассказываем максимально интересное про «Семнадцать мгновений весны»

Maxim
12 фильмов Венецианского кинофестиваля 12 фильмов Венецианского кинофестиваля

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

Weekend
Ученые назвали новый стандарт «пустоты»: абсолютный вакуум Ученые назвали новый стандарт «пустоты»: абсолютный вакуум

NIST утвердил процесс для нового способа достичь «подлинного ничто»

ТехИнсайдер
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
Не только зеленые: как кризис заставляет Евросоюз искать новые источники энергии Не только зеленые: как кризис заставляет Евросоюз искать новые источники энергии

От курса на декарбонизацию экономики Евросоюз не отказывается

Forbes
Трагические события: как они влияют на психику и что помогает их пережить — 3 практики Трагические события: как они влияют на психику и что помогает их пережить — 3 практики

Что отличает травматичные и стрессовые ситуации? Как они влияют на нас?

Psychologies
Конец отношений или пауза. Что такое гостинг и в чем его причины Конец отношений или пауза. Что такое гостинг и в чем его причины

Почему мужчины иногда пропадают без всяких видимых причин и как быть?

Лиза
Малышка Точный Выстрел: как Энни Оукли создала роту женщин-снайперов и покорила США Малышка Точный Выстрел: как Энни Оукли создала роту женщин-снайперов и покорила США

Как Энни Оукли вошла в историю

Forbes
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
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
Скрытые причины усталости Скрытые причины усталости

Вечно чувствуешь себя усталой? Это может быть симптомом болезни

Лиза
Дневник суперженщины Дневник суперженщины

Анна Хилькевич о честных слезах, блогерстве, открытии детского сада

OK!
Всегда в движении Всегда в движении

Физическая активность имеет множество преимуществ для здоровья

Лиза
От страха до любви: как изменилось отношение учителей к ChatGPT От страха до любви: как изменилось отношение учителей к ChatGPT

Как ChatGPT сначала посеял панику в рядах преподавателей и учителей

Forbes
Первая свежесть Первая свежесть

Российские шефы поделились своим мнением о российской рыбе и морепродуктах

Bones
Медиум империи: каким магам, старцам и экстрасенсам верили Романовы? Медиум империи: каким магам, старцам и экстрасенсам верили Романовы?

Рассказываем, к кому, зачем и почему прислушивались правители Российской Империи

Правила жизни
Рой шестиколесных грузовых платформ перевезет почти 40 тонн груза Рой шестиколесных грузовых платформ перевезет почти 40 тонн груза

Ученые разработали систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов

N+1
Заха Хадид Заха Хадид

Правила жизни архитектора Захи Хадид

Правила жизни
Гигантская замочная скважина: как кровь моллюска способна вылечить рак, и почему она стоит 100 тысяч долларов? Гигантская замочная скважина: как кровь моллюска способна вылечить рак, и почему она стоит 100 тысяч долларов?

Ученым удалось найти лекарство от рака, которое течет по жилам моллюска

ТехИнсайдер
Леонид Борткевич: «Это было похоже на поклонение «Битлз» — армия фанаток ездила за «Песнярами» по всему Союзу» Леонид Борткевич: «Это было похоже на поклонение «Битлз» — армия фанаток ездила за «Песнярами» по всему Союзу»

Это было похоже на поклонение «Битлз» — такая же армия фанаток

Коллекция. Караван историй
Новостные агентства требуют, чтобы при обучении ИИ, не использовались тексты и изображения без разрешения Новостные агентства требуют, чтобы при обучении ИИ, не использовались тексты и изображения без разрешения

Как инструменты искусственного интеллекта нарушают законы об авторском праве.

ТехИнсайдер
По каким правилам проходила трапеза на Руси? По каким правилам проходила трапеза на Руси?

Каждый прием пищи на Руси превращался в ритуал со своими правилами

Культура.РФ
Как обрести уверенность Как обрести уверенность

Почему нас часто мучают сомнения в том, что мы справимся с чем-то?

Лиза
Открыть в приложении