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

Покупка подержанного KIA Sorento Prime (2014-2020) Покупка подержанного KIA Sorento Prime (2014-2020)

KIA Sorento Prime: не стоит ожидать от него слишком многого

4x4 Club
Как продлить любовь: 6 научно доказанных советов Как продлить любовь: 6 научно доказанных советов

Как сделать любовные отношения счастливыми и долговечными?

Psychologies
Гонки на тандемах Гонки на тандемах

Как ученые собирают идеальную солнечную батарейку

N+1
Стрельцы: преступление и наказание Стрельцы: преступление и наказание

Стрелецкий бунт 1698 года: «усердие в усмирении» достигало высот заоблачных

Дилетант
Власть Власть

Как устроена власть в Объединенных Арабских Эмиратах?

Правила жизни
Полтора ребенка – разве такое возможно? Невероятная история близнецов Джона и Роберта Экхарт Полтора ребенка – разве такое возможно? Невероятная история близнецов Джона и Роберта Экхарт

Отсутствие нижних конечностей не помешало Джону Экхарту реализоваться в жизни

ТехИнсайдер
Домашний лимонад: 5 рецептов напитков, которые можно сделать дома Домашний лимонад: 5 рецептов напитков, которые можно сделать дома

Как приготовить домашний лимонад без вреда для фигуры и здоровья

РБК
Фильмы и сериалы с похожими названиями, которые всех сбивают с толку Фильмы и сериалы с похожими названиями, которые всех сбивают с толку

Несколько обескураживающих названий фильмов, которые сбивают всех с толку

Maxim
Социолог нашел подтверждение теории бредовых работ Социолог нашел подтверждение теории бредовых работ

Обладатели этих профессий ощущают бесполезность своей работы

N+1
Натали Портман. Мисс совершенство Натали Портман. Мисс совершенство

Натали Портман не слишком хорошо вписывается в голливудский ландшафт

Караван историй
5 книг в жанре автофикшн 5 книг в жанре автофикшн

Автофикшн: самые интересные сюжеты всегда подкидывает жизнь

СНОБ
Как построить здоровые отношения после созависимых: 6 конкретных шагов Как построить здоровые отношения после созависимых: 6 конкретных шагов

Как именно строить здоровые отношения? Что делать, в какой последовательности?

Psychologies
Лень — не порок: несколько научных доказательств, почему человеку необходим отпуск Лень — не порок: несколько научных доказательств, почему человеку необходим отпуск

Как с точки зрения нейропсихологии на нас влияет отпуск

Forbes
«Птицы свободного полета»: почему в России растет дефицит креативных кадров «Птицы свободного полета»: почему в России растет дефицит креативных кадров

Российская креативная индустрия фиксирует нехватку кадров

Forbes
В движении В движении

Мария Шурочкина каждый день старается сделать хоть один шаг вперед

OK!
Мобильный розарий Мобильный розарий

Розы уместны всегда и везде

Лиза
Майк Омер: «Пламя одержимости». Отрывок из третьей книги цикла Майк Омер: «Пламя одержимости». Отрывок из третьей книги цикла

Отрывок из истории переговорщика Эбби Маллен, которая встречается с прошлым

СНОБ
«В погоне за черепахой: Путешествие длиной в 200 миллионов лет» «В погоне за черепахой: Путешествие длиной в 200 миллионов лет»

Почему популяции морских черепах когда-то были более многочисленными

N+1
На удалении от всех На удалении от всех

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

Лиза
От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров От «Энеиды» до «Лавины»: любимые книги миллиардеров

Бизнесмены, помимо книг об инвестициях , также читают художественную литературу

Forbes
Свидетель века: Адонис Свидетель века: Адонис

Несколько стихотворений из поэтического сборника сирийского писателя Адониса

Правила жизни
Лед на ужин, культ красоты и неравенство: как живет Южная Корея сегодня Лед на ужин, культ красоты и неравенство: как живет Южная Корея сегодня

Южная Корея: социальные тренды и современная культура страны

Psychologies
Игра во втором составе Игра во втором составе

Как отчиму завоевать доверие и не перегнуть палку?

Psychologies
3 заповеди полезного завтрака 3 заповеди полезного завтрака

Диетолог делится советами, которые помогут начинать день правильно

Psychologies
По каким правилам проходила трапеза на Руси? По каким правилам проходила трапеза на Руси?

Каждый прием пищи на Руси превращался в ритуал со своими правилами

Культура.РФ
Как использовать мультиварку на все 100%: 7 скрытых возможностей устройства, о которых вы и не догадывались Как использовать мультиварку на все 100%: 7 скрытых возможностей устройства, о которых вы и не догадывались

Как еще можно использовать мультиварку с пользой в быту, помимо обычных функций

ТехИнсайдер
Что надо знать о блан де нуаре — одном из винных хитов 2023 года Что надо знать о блан де нуаре — одном из винных хитов 2023 года

Почему российский блан де нуар отличается от французского и как его делают

СНОБ
Как одевались советские дети: 5 обязательных атрибутов Как одевались советские дети: 5 обязательных атрибутов

Давайте вспомним, какими были главные предметы гардероба ребенка в СССР

Psychologies
Феномен курортных романов: почему отдыхающие охотнее идут на измену Феномен курортных романов: почему отдыхающие охотнее идут на измену

В чем причина того, что люди на курортах легче решаются на измену?

Psychologies
Почти как там Почти как там

Каких продуктов не хватает российским шеф-поварам, а без чего прожить можно?

Bones
Открыть в приложении