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

Дегустации и дегустаторы Дегустации и дегустаторы

Что для главное для специалистов на кухне, кроме знаний, умений и компетенций?

Bones
Археологи реконструировали неолитическое ожерелье из 2500 бусин Археологи реконструировали неолитическое ожерелье из 2500 бусин

Археологи реконструировали древнее ожерелье, обнаруженное несколько лет назад

N+1
7 повседневных привычек, которые тайно разрушают вашу сексуальную жизнь 7 повседневных привычек, которые тайно разрушают вашу сексуальную жизнь

Не стала ли ваша страсть жертвой вашего же образа жизни?

Psychologies
Робот учится так браться за инструмент, чтобы можно было его использовать Робот учится так браться за инструмент, чтобы можно было его использовать

Ученые улучшили способность роботизированной руки манипулировать объектами

ТехИнсайдер
«Формула грез» «Формула грез»

Частое использование социальных сетей негативно влияет на психическое здоровье

N+1
Гетеротрофные бактерии запомнили цикличность смены дня и ночи Гетеротрофные бактерии запомнили цикличность смены дня и ночи

Почвенные бактерии способны хранить информацию о смене дня и ночи

N+1
Спланировать омоложение города Спланировать омоложение города

Как город стремится привлечь трудовые ресурсы, и особенно молодых

Эксперт
Не красавицы, а глаз не отвести! Как в молодости выглядели актрисы, которые не вписываются в бьюти-стандарты Не красавицы, а глаз не отвести! Как в молодости выглядели актрисы, которые не вписываются в бьюти-стандарты

Как же в молодости выглядели обладательницы необычной внешности

VOICE
Журнал Time составил список 100 лучших фильмов за последнии 100 лет Журнал Time составил список 100 лучших фильмов за последнии 100 лет

Самые знаковые фильмы, в которых «переплетаются мастерство и дух»

Правила жизни
Звезды из Европы и отсутствие офсайдных линий: как устроено судейство в РПЛ Звезды из Европы и отсутствие офсайдных линий: как устроено судейство в РПЛ

Что сейчас происходит с судейством в РПЛ?

Forbes
Ай, болид! Ай, болид!

Bolide 80 вошла в десятку самых быстрых яхт в мире

Y Magazine
Женщина в пути: как путешествия стали дорогой к эмпауэрменту Женщина в пути: как путешествия стали дорогой к эмпауэрменту

Как гендерное равенство меняет тревел-индустрию?

Forbes
5 признаков человека, которого недолюбили в детстве 5 признаков человека, которого недолюбили в детстве

Как можно определить, что в детстве тебе не хватило родительской любви

VOICE
Новое покрытие для конденсаторов сэкономит столько же энергии, сколько производит вся Россиия за год Новое покрытие для конденсаторов сэкономит столько же энергии, сколько производит вся Россиия за год

Ученые разработали новое покрытие для труб парового конденсатора

ТехИнсайдер
Главное — баланс Главное — баланс

Составление винной карты — творческий процесс

Bones
Как занимать новые ниши на развитом рынке Дубая: опыт Yalla!Market Как занимать новые ниши на развитом рынке Дубая: опыт Yalla!Market

Как основатели Yalla!Market развивали бизнес в Дубае

Правила жизни
Любовь, проснись! Любовь, проснись!

Небольшая изящная сказка в духе «Тысячи и одной ночи»

Правила жизни
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
Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве

Многие великие литераторы знали толк в процессе употребления алкоголя

Maxim
На всем зеленом. Честные плюсы и минусы вегетарианства На всем зеленом. Честные плюсы и минусы вегетарианства

Все про вегетарианство, за и против, все его типы и прочие интересные детали

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

Каждый признак обреченного брака подкреплен исследованием ученых

Maxim
«Это огромный ущерб самооценке»: что делать, если мучает чувство вины «Это огромный ущерб самооценке»: что делать, если мучает чувство вины

Советы для тех, кому постоянное чувство вины знакомо не понаслышке

Psychologies
Как подключить беспроводные наушники к телевизору Как подключить беспроводные наушники к телевизору

Подключив беспроводные наушники к телевизору, вы избавите себя от массы проблем

CHIP
Кружевная история Кружевная история

Наш путь лежит в край голубых озер, резных наличников и знаменитого масла

Лиза
Свеклосахарный оптимизм Свеклосахарный оптимизм

Производство сахара и доходность в сезоне 2023/24 могут быть на высоких уровнях

Агроинвестор
Что делать со старым ненужным смартфоном: 10 сценариев использования Что делать со старым ненужным смартфоном: 10 сценариев использования

Если вы поменяли смартфон, не спешите выбрасывать старый

CHIP
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.
«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
Как позаботиться об отношениях: спокойствие и принятие. Часть 1 Как позаботиться об отношениях: спокойствие и принятие. Часть 1

Как система CARE позволит улучшить связи с людьми

Psychologies
Ген голого землекопа продлил жизнь мышей и защитил их от рака Ген голого землекопа продлил жизнь мышей и защитил их от рака

Ген голого землекопа повышает синтез высокомолекулярной гиалуроновой кислоты

N+1
Открыть в приложении