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

Как разбудить любовь к себе? Советы астролога Как разбудить любовь к себе? Советы астролога

Все аспекты, связанные с любовью и деньгами, находятся под управлением Венеры

VOICE
Cоцсети ухудшают доверие среди людей? Интересный факт! Cоцсети ухудшают доверие среди людей? Интересный факт!

Как социальные сети сказываются на уровне доверия между людьми?

ТехИнсайдер
«Спросите горожан: тротуар или линейный парк?» «Спросите горожан: тротуар или линейный парк?»

Как не зависеть от смены сезонов в городе и оживить его улицы?

Эксперт
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
5 верных признаков, что ваш брак обречен 5 верных признаков, что ваш брак обречен

Каждый признак обреченного брака подкреплен исследованием ученых

Maxim
Водителя четырежды ошибочно лишили прав. Он узнал об этом на «Госуслугах» Водителя четырежды ошибочно лишили прав. Он узнал об этом на «Госуслугах»

Водитель узнал, что уже четыре раза подряд лишен водительского удостоверения

РБК
Земля талантов Земля талантов

Самарский областной художественный музей входит в число крупнейших музеев России

Отдых в России
Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби» Архетип Кена: что можно узнать о мужской психологии из фильма «Барби»

То, каким его показали, многое говорит о психологии реальных Кенов — мужчин

Psychologies
Игрушка, над которой гении ломали головы: кто и как изобрел знаменитый кубик Рубика Игрушка, над которой гении ломали головы: кто и как изобрел знаменитый кубик Рубика

Труднейшая головоломка XX века появилась соверешенно случайно

ТехИнсайдер
Кадровый голод Кадровый голод

Нехватка персонала — вечная проблема ресторанной индустрии

Bones
«Нью-Йорк — это деньги». Российский инвестор — о переезде на Манхэттен «Нью-Йорк — это деньги». Российский инвестор — о переезде на Манхэттен

Инвестор из России переехал в Нью-Йорк и рассказывает, что это такое

РБК
Альберт Эйнштейн: счастливые годы в Берне Альберт Эйнштейн: счастливые годы в Берне

Чем Альберт Эйнштейн занимался в Берне в 1905-1908 годах

Наука и жизнь
Куда ехать в поисках гастрономических впечатлений в России: 7 направлений Куда ехать в поисках гастрономических впечатлений в России: 7 направлений

Возможные направления для гастрономических путешественников

РБК
Автостопом по Сибири Автостопом по Сибири

Автостопный тур по сибирским регионам и на озеро Байкал

Отдых в России
Равные возможности Равные возможности

Red Azalea: катамаран с двигателем внутреннего сгорания

Y Magazine
Гусеничный орнитоптер с пропеллерами сел на стену и поехал Гусеничный орнитоптер с пропеллерами сел на стену и поехал

Инженеры разработали прототип гибридного орнитоптера

N+1
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
Аляскинские волки пристрастились к охоте на каланов Аляскинские волки пристрастились к охоте на каланов

Волки из Катмай на юго-западе Аляски регулярно охотятся на каланов

N+1
Как полюбить бег по-настоящему Как полюбить бег по-настоящему

5 советов от тех, у кого получилось полюбить бегать

Лиза
Агротуризм в правовом поле Агротуризм в правовом поле

Туристическое направление как инструмент продвижения сельхозпродукции

Агроинвестор
В книге было по-другому: 10 лучших и худших экранизаций В книге было по-другому: 10 лучших и худших экранизаций

5 наиболее удачных и наиболее неудачных картин по книгам

Правила жизни
Красная львица Красная львица

Убранству 80-метровой Leona позавидуют иные дворцы шейхов

Y Magazine
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
«Мы, как тараканы, будем плодиться»: как выглядела женская панк-сцена 1990-х «Мы, как тараканы, будем плодиться»: как выглядела женская панк-сцена 1990-х

О чем пели женские панк-группы в России?

Forbes
Революция игрушек: как из пупсов и хозяюшек куклы стали символами эмансипации Революция игрушек: как из пупсов и хозяюшек куклы стали символами эмансипации

Как менялись игрушки под влиянием социальных сдвигов

Forbes
Жизнь под буквами Жизнь под буквами

Населенные пункты с самыми длинными названиями, состоящими из одного слова

Вокруг света
Главное — баланс Главное — баланс

Составление винной карты — творческий процесс

Bones
Эхо Верхнего Ларса: почему транзит не стал для Северной Осетии драйвером роста Эхо Верхнего Ларса: почему транзит не стал для Северной Осетии драйвером роста

Почему Северная Осетия продолжает жить в спящем режиме?

Forbes
Брокеры попросили ЦБ отложить ужесточение требований к квалифицированным инвесторам Брокеры попросили ЦБ отложить ужесточение требований к квалифицированным инвесторам

Участники российского фондового рынка предложили ЦБ отложить повышение критериев

Forbes
Аборт, потеря ребенка и три брака: личные драмы Ирины Мирошниченко Аборт, потеря ребенка и три брака: личные драмы Ирины Мирошниченко

Ирина Мирошниченко построила блистательную карьеру и выбрала одиночество

VOICE
Открыть в приложении