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

Автомобили Автомобили

Лимитированные версии и прорывные технологии в автомобильной сфере

Robb Report
Cимвол изобилия Cимвол изобилия

Для армян сладкий плов хапама – символ единства, плодородия и процветания

Вокруг света
Возможно ли предсказать вооруженные конфликты? Вот как ученые работают над этим Возможно ли предсказать вооруженные конфликты? Вот как ученые работают над этим

Статистическая модель способна выявить связи между конфликтами в Африке

ТехИнсайдер
Художник Саша Шардак: Человек склонен романтизировать все новое и представлять приятное будущее Художник Саша Шардак: Человек склонен романтизировать все новое и представлять приятное будущее

Об эстетике оттепели, ностальгии по ушедшим временам и романтизации новизны

СНОБ
Философ в российском МИДе Философ в российском МИДе

«Разглядывание карты не всегда приводит к верным политическим выводам»

Дилетант
Риски замещения Риски замещения

В особенностях новых финансовых инструментов разбирались «Деньги»

Деньги
Кто такая София Ричи и почему ее стиль обсуждают всем интернетом: 5 модных приемов новой it-girl Кто такая София Ричи и почему ее стиль обсуждают всем интернетом: 5 модных приемов новой it-girl

Чем так популярна София Ричи?

VOICE
Уксусное древо Уксусное древо

Мы тогда и не задумывались, к чему приведет попытка сделать свой яблочный уксус…

Bones
Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat

«Сбер» запустил свой аналог ChatGPT — нейросеть GigaChat. Что она умеет?

СНОБ
«Румынские мифы. От вырколаков и фараонок до Мумы Пэдурий и Дракулы» «Румынские мифы. От вырколаков и фараонок до Мумы Пэдурий и Дракулы»

Как заполучить и использовать корень мандрагоры

N+1
Камеры стреляют водителям в спину: кого ждут штрафы после такой фиксации Камеры стреляют водителям в спину: кого ждут штрафы после такой фиксации

Операторы показали примеры штрафов ГИБДД с работающих в спину камер

РБК
Аденин предсказал терминальную стадию повреждения почек при диабетической нефропатии Аденин предсказал терминальную стадию повреждения почек при диабетической нефропатии

Ученые выяснили степень участия аденина в повреждении почек

N+1
Еда из прошлого: почему хлеб и молоко стали считаться вредными продуктами Еда из прошлого: почему хлеб и молоко стали считаться вредными продуктами

За что нутрициологи и велнес-блогеры демонизируют самые привычные хлеб и молоко

Forbes
На удалении от всех На удалении от всех

Как не попасть в коварную ловушку под названием «удаленка»?

Лиза
За полгода мошенники похитили у россиян более 1,3 млрд руб. через СБП За полгода мошенники похитили у россиян более 1,3 млрд руб. через СБП

За первое полугодие 2023 года мошенники украли у россиян более 1,3 млрд руб

Inc.
«Тампон почти убил меня»! Как модель потеряли ноги из-за синдрома токсического шока «Тампон почти убил меня»! Как модель потеряли ноги из-за синдрома токсического шока

Средства интимной гигиены сделали молодую девушки инвалидом

ТехИнсайдер
Как установить свои личные границы и не нарушить чужие Как установить свои личные границы и не нарушить чужие

Как устанавливать личные границы?

Psychologies
«Мы не можем ждать милостей от природы». Кто придумал плодово-ягодные культуры «Мы не можем ждать милостей от природы». Кто придумал плодово-ягодные культуры

История великого селекционера Ивана Мичурина, который вывел тысячи новых сортов

СНОБ
Знакомьтесь, Павловы Знакомьтесь, Павловы

Ростислав и Александра — идеальная пара и Бэкхемы российской онкологии!

Собака.ru
Как без труда удалить шерсть домашних животных с одежды, ковра и мебели Как без труда удалить шерсть домашних животных с одежды, ковра и мебели

Делимся простыми лайфхаками, как максимально ускорить процесс уборки шерсти

ТехИнсайдер
10 способов испортить первое свидание 10 способов испортить первое свидание

Каких поступков и тем следует избегать при первом свидании?

Psychologies
20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг 20-летний боец ММА лишился легкого: чем опасен вейпинг

«Безопасная» альтернатива обычным сигаретам оказалась совсем небезопасной

Psychologies
Скибиди-туалеты захватили мир: как абсурдный сериал заставил зумеров чувствовать себя старыми Скибиди-туалеты захватили мир: как абсурдный сериал заставил зумеров чувствовать себя старыми

Поколение Альфа (рожденные после 2010 года) начинает создавать собственные мемы

Psychologies
«Каждый день – новая мечта» «Каждый день – новая мечта»

Графику десятилетней Евы Смирновой могут удивиться даже самые занятые взрослые

OK!
Ничейные взрослые: как устроена жизнь после детского дома Ничейные взрослые: как устроена жизнь после детского дома

Взросление у выпускников детских домов происходит не так, как в обычной семье

Psychologies
Чем опасен запрет на эмоции для женщин и как нам разрешить себе радоваться и злиться Чем опасен запрет на эмоции для женщин и как нам разрешить себе радоваться и злиться

Почему женщины, подавляющие эмоции, в опасности?

Forbes
Как носить маленькое черное платье, если тебе за 50: советы экспертов Как носить маленькое черное платье, если тебе за 50: советы экспертов

Идеальное LBD может служить годами — его не надо менять из сезона в сезон

VOICE
Роботы на далеких планетах и спутниках будут сами принимать решения Роботы на далеких планетах и спутниках будут сами принимать решения

Роботы смогут самостоятельно принимать решения о том, где и как забирать грунт

ТехИнсайдер
Россия наращивает производство и экспорт удобрений несмотря на препятствия Россия наращивает производство и экспорт удобрений несмотря на препятствия

Производство удобрений растет, а экспорт приближается к рекордным показателям

Forbes
Почему у людей не бывает от природы голубых или зеленых волос? Почему у людей не бывает от природы голубых или зеленых волос?

От чего зависит цвет нашего волоса?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении