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

Ударили автопробегом Ударили автопробегом

Автотуризм в России становится массовым

Деньги
В могиле древнекитайской простолюдинки нашли косметику В могиле древнекитайской простолюдинки нашли косметику

Ученые исследовали остатки косметики, найденные в могиле простолюдинки

N+1
Топливо империй или пища для лошадей: как овсянка покорила Шотландию, а затем и мир Топливо империй или пища для лошадей: как овсянка покорила Шотландию, а затем и мир

Как овсянка стала одним из важнейших продуктов в истории человечества?

Forbes
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
Ракушки помогут раскрыть загадку исчезновения малазийского «Боинга» Ракушки помогут раскрыть загадку исчезновения малазийского «Боинга»

Недавно ученый предложил оригинальный способ обнаружить место крушения самолета

ТехИнсайдер
Юрий Симонов («Заточка»): «Лирический герой, от имени которого большинство историй рассказано, он, конечно, я» Юрий Симонов («Заточка»): «Лирический герой, от имени которого большинство историй рассказано, он, конечно, я»

Солист кантри-рэп группы «Заточка» о вселенной своих песен и отношении к деньгам

Maxim
Не только мужской гормон: на что влияет тестостерон Не только мужской гормон: на что влияет тестостерон

Как поддерживать нужный уровень тестостерона и почему это важно?

Правила жизни
Персональный подход Персональный подход

Как складывалась команда ресторана Modus

Bones
Союз женщины и одежды Союз женщины и одежды

В чем секрет стиля Одри Хепбёрн

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

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

OK!
Кадровый резерв: как люди с аутизмом устраиваются на работу и почему это выгодно Кадровый резерв: как люди с аутизмом устраиваются на работу и почему это выгодно

О ситуации с сопровождаемым трудоустройством людей с аутизмом

Forbes
Настоящий подполковник Настоящий подполковник

23 февраля 1981 года подполковник Антонио Техеро захватил испанский парламент

Дилетант
Власть Власть

Как устроена власть в Объединенных Арабских Эмиратах?

Правила жизни
Элизабет Кюблер-Росс, заглянувшая в лицо смерти Элизабет Кюблер-Росс, заглянувшая в лицо смерти

«Смерть — ключ к жизни»

Psychologies
Пища для ума: эти доступные продукты Пища для ума: эти доступные продукты

Продукты, которые поддержат активность перегруженного мозга

VOICE
Самые странные брачные ритуалы из мира животных Самые странные брачные ритуалы из мира животных

По сравнению с брачными ритуалами водить в девушку в ресторан — это еще ничего!

Maxim
Земля женщин: как Новая Зеландия стала одной из стран-лидеров по гендерному равенству Земля женщин: как Новая Зеландия стала одной из стран-лидеров по гендерному равенству

Как страна «на другом конце света» поддерживает женщин

Forbes
Яхты в кадре Яхты в кадре

Роли, которые играют яхты в нашумевших фильмах

Y Magazine
Чем полезен арбуз и с чем его едят Чем полезен арбуз и с чем его едят

Как выбрать идеальный арбуз, какие полезные вещества в нем содержатся?

Psychologies
Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги Чтение выходного дня: отрывок из книги «Тирания мух» Элайне Вилар Мадруги

Глава из жуткого, сотканного из детский страхов романа

Правила жизни
5 неочевидных причин, вызывающих проблемы с эрекцией 5 неочевидных причин, вызывающих проблемы с эрекцией

Факторы, которые могут влиять на эрекцию

Maxim
Почему медиаспорт в России стал популярным Почему медиаспорт в России стал популярным

В России активно развивается медиаспорт — непрофессиональные соревнования

СНОБ
Работа под угрозой Работа под угрозой

5 ошибок в деловой переписке, которые могут привести к увольнению

Лиза
10% рабочей силы: сложно ли получить кредит самозанятому 10% рабочей силы: сложно ли получить кредит самозанятому

Банкам придется активнее работать с самозанятыми и давать им кредиты

Forbes
«Отец ядерной бомбы»: 7 малоизвестных фактов о Роберте Оппенгеймере «Отец ядерной бомбы»: 7 малоизвестных фактов о Роберте Оппенгеймере

Какой жизнью жил Роберт Оппенгеймер и о чем больше всего жалел в её конце?

СНОБ
На языке оригинала: почему канадские и австралийские сериалы стали такими популярными На языке оригинала: почему канадские и австралийские сериалы стали такими популярными

На какие проекты из Австралии и Канады стоит обратить внимание

Forbes
Мясо без мяса, мука из кузнечиков, ИИ в фастфуде: какое будущее ждет еду Мясо без мяса, мука из кузнечиков, ИИ в фастфуде: какое будущее ждет еду

Как меняются технологии производства продуктов?

РБК
Групповые тренировки могут помогать терять вес эффективнее одиночных. Как так? Групповые тренировки могут помогать терять вес эффективнее одиночных. Как так?

Как оказалось, тренировки в компании имеют свои преимущества!

ТехИнсайдер
На удалении от всех На удалении от всех

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

Лиза
Как подсказывает интуиция: можно ли слушать внутренний голос при принятии решений Как подсказывает интуиция: можно ли слушать внутренний голос при принятии решений

Заслуживает ли «шестое чувство» доверия в важных вопросах?

Forbes
Открыть в приложении