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

Правила долголетия Правила долголетия

Результаты крупнейшего исследования долгожителей

kiozk originals
«Пришёл дать вам волю» «Пришёл дать вам волю»

30 августа 2022 года ушёл из жизни Михаил Сергеевич Горбачёв. Вспоминаем

Дилетант
Как электричество «Москвича» действует на людей: тестируем на дорогах и не только Как электричество «Москвича» действует на людей: тестируем на дорогах и не только

«Москвич 3е» — яркий автомобиль, встреча с которым запомнится надолго

Maxim
Наталья Сагал: «Мейерхольд посоветовал отцу: «Не говори никому, что твои родители в Америке» Наталья Сагал: «Мейерхольд посоветовал отцу: «Не говори никому, что твои родители в Америке»

Даниил Львович был в хорошем смысле социальным артистом

Коллекция. Караван историй
Коварный вирус. 8 фактов, которые перевернут твое представление об этой болезни Коварный вирус. 8 фактов, которые перевернут твое представление об этой болезни

Наверное, нет ни одного человека, который хотя бы раз не переболел ротавирусом

Лиза
БАДы во вред? БАДы во вред?

Добавки, которые нужно принимать с осторожностью

Лиза
Молчать нельзя говорить: к чему приводит отсутствие полового воспитания девочек Молчать нельзя говорить: к чему приводит отсутствие полового воспитания девочек

Как избежать последствий отсутствия полового воспитания?

Psychologies
Путь к излечению: как формируется и проявляется самокритика Путь к излечению: как формируется и проявляется самокритика

Действительно ли суровый внутренний критик делает нас лучше? Или все-таки нет?

Psychologies
Не подключаются беспроводные наушники? Вот 11 способов это исправить Не подключаются беспроводные наушники? Вот 11 способов это исправить

11 способов, как восстановить нерабочие, на первый взгляд, Bluetooth-наушники

ТехИнсайдер
Малахитовая шкатулка Малахитовая шкатулка

Интерьер вдохновлен мечтой заказчиков увидеть дом в образе «малахитовой сказки»

SALON-Interior
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
Стоит ли переживать из-за постоянных перекусов? Узнайте мнение экспертов! Стоит ли переживать из-за постоянных перекусов? Узнайте мнение экспертов!

Способны ли перекусы между полноценными приемами пищи стимулировать набор веса

ТехИнсайдер
«Что случилось с климатом» «Что случилось с климатом»

Как устроен радиоуглеродный метод датирования

N+1
За туманом и за запахом тайги За туманом и за запахом тайги

Куда ездили отдыхать в СССР

Лиза
Почему Толстой не имел права скидывать Анну Каренину под поезд Почему Толстой не имел права скидывать Анну Каренину под поезд

Мария Микулина рассуждает о том, почему Толстой не прав

VOICE
Неочевидный гид по Сочи: где остановиться и что посмотреть Неочевидный гид по Сочи: где остановиться и что посмотреть

Не самые очевидные развлечения в Сочи и окрестностях

Forbes
Театр одного Муссолини Театр одного Муссолини

Бенито Муссолини занял пост премьер-министра Италии после «похода на Рим»

Дилетант
Большой ходячий дрон стал аэродромом для дронов поменьше Большой ходячий дрон стал аэродромом для дронов поменьше

Большой ходячий дрон стал аэродромом для дронов поменьше

N+1
Эта привычка может спасти жизнь в путешествии: делай это каждый час, как рекомендуют врачи Эта привычка может спасти жизнь в путешествии: делай это каждый час, как рекомендуют врачи

Обязательно делай это, если едешь в автомобиле на большое расстояние

VOICE
В Румынии нашли ямника с искусственно деформированным черепом В Румынии нашли ямника с искусственно деформированным черепом

Ученые обнаружили носителя ямной культуры с искусственно деформированным черепом

N+1
Особенности национальной пластики Особенности национальной пластики

Что чаще всего просят у пластического хирурга девушки из разных стран?

Лиза
Виктория Портфолио Виктория Портфолио

Виктория Портфолио — самый профессиональный инфлюенсер Петербурга

Собака.ru
Екатерина Волкова: «Катя, угомонись!» Екатерина Волкова: «Катя, угомонись!»

Актриса Екатерина Волкова рассказала о своей жизни, семье и новой роли

Лиза
Новая смена. 5 российских женщин-режиссеров, на которых стоит обратить внимание Новая смена. 5 российских женщин-режиссеров, на которых стоит обратить внимание

О Марии Лойтер и еще четырех многообещающих женщинах-режиссерах

СНОБ
«Ваш отец мне изменил»: надо ли рассказывать детям о реальной причине развода «Ваш отец мне изменил»: надо ли рассказывать детям о реальной причине развода

Причина развода — измена, но должны ли знать об этом ваши дети?

Psychologies
Вопрос, который волнует многих: попадет ли когда-нибудь прыгающий логотип DVD четко в угол? Вопрос, который волнует многих: попадет ли когда-нибудь прыгающий логотип DVD четко в угол?

Сколько времени пришлось бы ждать, чтобы застать попадание логотипа в угол?

ТехИнсайдер
«Любовь невозможна без боли»: зачем сталкиваться с фрустрацией в отношениях «Любовь невозможна без боли»: зачем сталкиваться с фрустрацией в отношениях

Мы все мечтаем о любви, но мало кто может ее вынести и сохранить. Почему?

Psychologies
Доллар выше 100 рублей: как остановить обвал российской валюты и спасти деньги Доллар выше 100 рублей: как остановить обвал российской валюты и спасти деньги

Что происходит с рублем и что будут предпринимать власти?

Forbes
Как использовать ChatGPT в России: может ли об этом рассказать другой чат-бот Как использовать ChatGPT в России: может ли об этом рассказать другой чат-бот

Аочему бы вместо ChatGPT не обратиться за помощью… к другому чат-боту?

ТехИнсайдер
Двойная игра Двойная игра

Отношения мужчин со своими волосами неоднозначны и противоречивы

Psychologies
Открыть в приложении