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

Грызите семечки! Грызите семечки!

В чем польза тыквенных семечек для организма

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

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

OK!
ООН: внедрение ИИ создаст больше рабочих мест для людей, чем ИИ займет ООН: внедрение ИИ создаст больше рабочих мест для людей, чем ИИ займет

Искусственный интеллект будет способствовать расширению рабочих мест

ТехИнсайдер
Налоговый рай с оговорками: как разобраться в льготных режимах для компаний в ОАЭ Налоговый рай с оговорками: как разобраться в льготных режимах для компаний в ОАЭ

Эксперты рассказывают о тонкостях ведения бизнеса в ОАЭ

Forbes
Дневник суперженщины Дневник суперженщины

Анна Хилькевич о честных слезах, блогерстве, открытии детского сада

OK!
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
«Мне нужно побыть одному»: как найти время для себя, если вы в отношениях «Мне нужно побыть одному»: как найти время для себя, если вы в отношениях

Как не потерять индивидуальность в отношениях и выкроить время для себя

Psychologies
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
Максим Аверин: «В момент, когда у меня был успех, я погибал» Максим Аверин: «В момент, когда у меня был успех, я погибал»

Большое интервью с Максимом Авериным

Караван историй
Заха Хадид Заха Хадид

Правила жизни архитектора Захи Хадид

Правила жизни
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
Штрафы за селфи и громкую музыку на пляже: как страны борются с лишними туристами Штрафы за селфи и громкую музыку на пляже: как страны борются с лишними туристами

Какие ограничения вводят власти стран, чтобы справиться с потоком туристов

Forbes
Союз женщины и одежды Союз женщины и одежды

В чем секрет стиля Одри Хепбёрн

Weekend
Как разруливать конфликты с партнером: разбор ситуации Как разруливать конфликты с партнером: разбор ситуации

Как можно поговорить обо всем на свете, не срываясь на крик и не ссорясь

Psychologies
Зуд седьмого года: когда риски измены в браке выше всего Зуд седьмого года: когда риски измены в браке выше всего

Почему люди идут на неверность примерно спустя семь лет брака

Psychologies
Топливо для гонок. Чем оно отличается от обычного? Топливо для гонок. Чем оно отличается от обычного?

Думаете, что в автоспорте используется специальное топливо?

РБК
Размер не главное: самые маленькие квартиры мира Размер не главное: самые маленькие квартиры мира

Крошечные квартиры, которые вы не могли себе даже представить

Правила жизни
300 откликов и ноль предложений: как айтишнику найти работу в Германии 300 откликов и ноль предложений: как айтишнику найти работу в Германии

Каким русскоязычным специалистам легче всего трудоустроиться в Германии

Forbes
Изменяя сознание Изменяя сознание

Цель стажировки в ресторане Modus — кардинально изменить себя

Bones
Глава из книги Александра Кушнира «Аквариум: геометрия хаоса» к юбилею группы Глава из книги Александра Кушнира «Аквариум: геометрия хаоса» к юбилею группы

Книга продюсера Александра Кушнира об истории и творчестве  «Аквариума»

Правила жизни
Мифы о ножах, в которые мы верим благодаря фильмам Мифы о ножах, в которые мы верим благодаря фильмам

Почему нож нельзя метать и держать его в зубах?

Maxim
«Заступайтесь за детей даже перед родственниками»: как защитить ребенка и не поссориться «Заступайтесь за детей даже перед родственниками»: как защитить ребенка и не поссориться

Как защищать детей перед родственниками, чтобы не поссориться с ними

Psychologies
Какого разоблачения боялся Пол Уокер? Тайные романы звезд, о которых стало известно только после их смерти Какого разоблачения боялся Пол Уокер? Тайные романы звезд, о которых стало известно только после их смерти

Секреты знаменитостей, ставшие достоянием общественности уже после их смерти

VOICE
Зачем стюардессе топор: краткий ликбез по аварийно-спасательному оборудованию самолета Зачем стюардессе топор: краткий ликбез по аварийно-спасательному оборудованию самолета

Xто же именно находится на багажных полках самолетов?

ТехИнсайдер
Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat Что умеет нейросеть «Сбера» GigaChat

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

СНОБ
Лучшие друзья — это репликанты: 10 фильмов об отношениях людей с роботами Лучшие друзья — это репликанты: 10 фильмов об отношениях людей с роботами

Мы собрали 10 фильмов об отношениях людей с ИИ

Правила жизни
3 заповеди полезного завтрака 3 заповеди полезного завтрака

Диетолог делится советами, которые помогут начинать день правильно

Psychologies
Правила нетворкинга в ОАЭ: не ругайтесь матом, не шутите и никому не верьте Правила нетворкинга в ОАЭ: не ругайтесь матом, не шутите и никому не верьте

Как строить отношения с потенциальными партнерами и клиентами в арабском мире

Forbes
Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами Успех любой ценой: как перспективный стартап Legionfarm дошел до суда с инвесторами

Как стартап Legionfarm оказался в кризисе?

Forbes
Срубить и закопать: как американский стартап «хоронит» деревья ради спасения планеты Срубить и закопать: как американский стартап «хоронит» деревья ради спасения планеты

Зачем стартап Kodama Systems вырубает деревья?

Forbes
Открыть в приложении