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

IQ идет в рост IQ идет в рост

Статья для желающих обзавестись десятком-другим дополнительных «умственных сил»

Лиза
«Это несерьезно!»: почему не стоит спешить с признанием в любви «Это несерьезно!»: почему не стоит спешить с признанием в любви

Почему настораживает быстрое признание в любви и когда признаваться самое время?

Psychologies
Ученые Tinkoff Research вывели робота на правильную и безопасную дорогу Ученые Tinkoff Research вывели робота на правильную и безопасную дорогу

Новый метод обучения поможет роботам исследовать неизвестный окружающий мир

ТехИнсайдер
Исследование: 4000 шагов в день достаточно для того, чтобы снизить риск ранней смерти Исследование: 4000 шагов в день достаточно для того, чтобы снизить риск ранней смерти

Сколько нужно ходить в день?

ТехИнсайдер
5 преимуществ холостяцкой жизни для восстановления после трудных отношений 5 преимуществ холостяцкой жизни для восстановления после трудных отношений

Почему после токсичных отношений нужно дать себе время на уединение?

Psychologies
Ученые извлекли древнюю ДНК из 3000-летнего кирпича Ученые извлекли древнюю ДНК из 3000-летнего кирпича

Ученые успешно получили древнюю ДНК из глиняного кирпича возрастом 2900 лет

ТехИнсайдер
ВСМ Москва — Санкт-Петербург: пора воплотить мечту ВСМ Москва — Санкт-Петербург: пора воплотить мечту

Будет ли построена в России высокоскоростная железнодорожная магистраль?

Эксперт
Изменяя сознание Изменяя сознание

Цель стажировки в ресторане Modus — кардинально изменить себя

Bones
Как российским брендам завоевать зарубежные рынки и стоит ли это делать Как российским брендам завоевать зарубежные рынки и стоит ли это делать

Участники разговора обсудили положение креативных индустрий России

СНОБ
Сломанные ребра, радиоактивная косметика и глисты для похудения: как женщины прошлого издевались над собой ради красоты Сломанные ребра, радиоактивная косметика и глисты для похудения: как женщины прошлого издевались над собой ради красоты

Бьюти-процедуры из прошлого, в существование которых сегодня верится с трудом

ТехИнсайдер
«Это счастье, когда человек на своем месте!» «Это счастье, когда человек на своем месте!»

Михаил Полицеймако: какой он вне экрана и сцены?

Лиза
Биозавивка на волосах разной длины: виды, сроки и нюансы процедуры Биозавивка на волосах разной длины: виды, сроки и нюансы процедуры

В чем плюсы и минусы биозавивки и какой она получается на волосах разной длины

РБК
Афродизиаки: что это такое и как они работают Афродизиаки: что это такое и как они работают

Действительно ли определенные продукты и запахи усиливают сексуальное влечение?

РБК
Принцессы так не поступают: 5 явных признаков того, что Меган Маркл была обречена на «мегзит» Принцессы так не поступают: 5 явных признаков того, что Меган Маркл была обречена на «мегзит»

Вот пять грубых нарушений, которые допустила Меган Маркл

VOICE
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
5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня 5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня

Произведения Айзека Азимова, которые нужно прочесть

Maxim
Рискованный шаг: почему повышения ставки ЦБ может быть мало для стабилизации рубля Рискованный шаг: почему повышения ставки ЦБ может быть мало для стабилизации рубля

Какие меры были бы более эффективными для стабилизации валютного рынка

Forbes
«В погоне за черепахой: Путешествие длиной в 200 миллионов лет» «В погоне за черепахой: Путешествие длиной в 200 миллионов лет»

Почему популяции морских черепах когда-то были более многочисленными

N+1
«Мы стремимся сделать „Манжерок“ одним из лучших курортов в мире» «Мы стремимся сделать „Манжерок“ одним из лучших курортов в мире»

Какие перспективы развития появились у курорта «Манжерок»

Деньги
Клин с клином Клин с клином

Клинопись – древнейшая известная человечеству система письма

Вокруг света
После символистов: акмеизм После символистов: акмеизм

Дина Магомедова — об одном из самых важных поэтических движений XX века

Полка
Катастрофический юбилей Катастрофический юбилей

25 лет назад Россия столкнулась с «дефолтом»

Деньги
Семь раз и склей Семь раз и склей

«Семь лиц Джейн»: несовершенный, но любопытный альманах в жанре роуд-муви

Weekend
«Сталкер»: съемки не на жизнь, а на смерть «Сталкер»: съемки не на жизнь, а на смерть

Уникальное свидетельство о процессе создания фильма Андрея Тарковского «Сталкер»

Эксперт
Половина контента про пожилых в тиктоке показала их с негативной стороны Половина контента про пожилых в тиктоке показала их с негативной стороны

Зумеры высмеивают бумеров за их ценности и отношение к молодежи

N+1
Законы СССР, которые советские люди массово нарушали Законы СССР, которые советские люди массово нарушали

Ряд статей уголовного кодекса граждане СССР нарушали почти поголовно

Maxim
Пилотная серия Пилотная серия

Суперъяхта Akira открывает новую серию быстроходных судов

Y Magazine
Визуализация Набокова и NFT-дом: 10 музейных проектов на стыке искусства и технологий Визуализация Набокова и NFT-дом: 10 музейных проектов на стыке искусства и технологий

Соединение классического искусства с цифровыми технологиями — уже не новость

Forbes
Как построить здоровые отношения после созависимых: 6 конкретных шагов Как построить здоровые отношения после созависимых: 6 конкретных шагов

Как именно строить здоровые отношения? Что делать, в какой последовательности?

Psychologies
Какие новые инструменты использует ФНС для взыскания налогового долга Какие новые инструменты использует ФНС для взыскания налогового долга

ФНС все чаще использует новые инструменты в вопросах взыскания налоговых долгов

Forbes
Открыть в приложении