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

Покупка подержанного KIA Sorento Prime (2014-2020) Покупка подержанного KIA Sorento Prime (2014-2020)

KIA Sorento Prime: не стоит ожидать от него слишком многого

4x4 Club
«Великий посад Москвы: подлинная история Китай-города» «Великий посад Москвы: подлинная история Китай-города»

Книга об одном из самых значимых исторических центров столицы

N+1
Нейроинтерфейсы научились переводить сигналы мозга в текст в четыре раза быстрее Нейроинтерфейсы научились переводить сигналы мозга в текст в четыре раза быстрее

Декодеры научились превращать сигналы мозга в текст в три-четыре раза быстрее

N+1
УФ-лампы в пылесосах: маркетинг или клёвая опция? УФ-лампы в пылесосах: маркетинг или клёвая опция?

Сейчас во многие роботы-пылесосы устанавливают ультрафиолетовые лампы

CHIP
Brabus добрался до Range Rover Brabus добрался до Range Rover

Познакомьтесь с Brabus 600 Range Rover

4x4 Club
Пища для ума: эти доступные продукты Пища для ума: эти доступные продукты

Продукты, которые поддержат активность перегруженного мозга

VOICE
Повышение устойчивости к антибиотикам связали с загрязнением воздуха Повышение устойчивости к антибиотикам связали с загрязнением воздуха

Загрязнение воздуха значимо связано с устойчивостью патогенов к антибиотикам

N+1
Вместо магнитиков. Какие сувениры могут украсить интерьер? Вместо магнитиков. Какие сувениры могут украсить интерьер?

Как выбрать сувенир, чтобы он смог добавить индивидуальности интерьеру?

Лиза
2 эффективных способа защитить свои личные границы 2 эффективных способа защитить свои личные границы

Как сохранить уважение друг к другу и при этом не наступать на горло самому cебе

Psychologies
Упал, очнулся – гипс Упал, очнулся – гипс

Как оказать первую помощь при переломе, а чего делать нельзя

Лиза
Знакомьтесь, Павловы Знакомьтесь, Павловы

Ростислав и Александра — идеальная пара и Бэкхемы российской онкологии!

Собака.ru
Вежливость, терпение и позитив: чего не хватает россиянам, которые ищут работу в США Вежливость, терпение и позитив: чего не хватает россиянам, которые ищут работу в США

Зачем нужны «разговоры ни о чем» на собеседованиях в США

Forbes
«Я ж не псих какой-нибудь»: как ваши проблемы становятся бедами других людей «Я ж не псих какой-нибудь»: как ваши проблемы становятся бедами других людей

Наплевательское отношение к своему ментальному здоровью — это безответственность

Psychologies
«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
Философ в российском МИДе Философ в российском МИДе

«Разглядывание карты не всегда приводит к верным политическим выводам»

Дилетант
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
Любовь, проснись! Любовь, проснись!

Небольшая изящная сказка в духе «Тысячи и одной ночи»

Правила жизни
Вымойте это немедленно: 10 самых грязных продуктов на полках в супермаркете Вымойте это немедленно: 10 самых грязных продуктов на полках в супермаркете

Первым делом, придя из продуктового магазина, помойте эти продукты!

ТехИнсайдер
Возраст сексуального согласия: 8 тем, которые необходимо обсудить с подростком Возраст сексуального согласия: 8 тем, которые необходимо обсудить с подростком

О чем нужно предупредить ребенка, обсуждая с ним сексуальное согласие?

Psychologies
История советских «Луноходов»: один разбился, один замерз, один перегрелся История советских «Луноходов»: один разбился, один замерз, один перегрелся

Времена, когда слово «Луноход» с восхищением произносили во всех странах мира

Maxim
Моя Беларусь Моя Беларусь

Наше путешествие Минск прошло на удивление спокойно и почти без приключений

Отдых в России
Не просто аксессуар: 4 причины, почему нужно носить солнцезащитные очки и летом, и зимой Не просто аксессуар: 4 причины, почему нужно носить солнцезащитные очки и летом, и зимой

Какую пользу могут принести солнцезащитные очки?

ТехИнсайдер
От падения со скалы до нападения маньяка: 11 самых распространенных кошмаров От падения со скалы до нападения маньяка: 11 самых распространенных кошмаров

В чем заключается функция ночных кошмаров и какие сюжеты встречаются чаще всего

Psychologies
Как расширить память смартфона на Android Как расширить память смартфона на Android

Есть различные способы увеличить объем доступной в смартфоне памяти

ТехИнсайдер
Дни и ночи стрелецких казней Дни и ночи стрелецких казней

Следствие по делу стрельцов сопровождалось невиданными пытками и расправами

Дилетант
Почти как там Почти как там

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

Bones
«Мы встречаемся уже год»: «Краса России-2015», ставшая невестой сына Стивена Сигала, раскрыла подробности их романа «Мы встречаемся уже год»: «Краса России-2015», ставшая невестой сына Стивена Сигала, раскрыла подробности их романа

Фотомодель Айрин Данилова рассказала о знакомстве с Домиником Сигалом

VOICE
Снять сливы Снять сливы

Сочные, полные витаминов сливы – любовь кулинаров всего мира

Лиза
Агротуризм в правовом поле Агротуризм в правовом поле

Туристическое направление как инструмент продвижения сельхозпродукции

Агроинвестор
Тень Карафуто Тень Карафуто

Южная половина острова Сахалин исторически была тесно связана с японцами

Вокруг света
Открыть в приложении