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

Эти подержанные кроссоверы ломаются чаще всего. Антирейтинг Эти подержанные кроссоверы ломаются чаще всего. Антирейтинг

Какие подержанные кроссоверы могут доставить владельцам больше всего проблем

РБК
Пояс Али и футболка Марадоны: топ-6 самых дорогих спортивных артефактов на аукционах Пояс Али и футболка Марадоны: топ-6 самых дорогих спортивных артефактов на аукционах

Какие памятные спортивные вещи и за сколько ушли с молотка

Forbes
Все обсуждают смерть 14-летней звезды интернета Лил Тэй – кто еще из звездных блогеров умер молодым Все обсуждают смерть 14-летней звезды интернета Лил Тэй – кто еще из звездных блогеров умер молодым

Погоня за лайками могут оказать фатальное влияние на психологическое состояние

VOICE
Почему зрителям нравятся фильмы и сериалы о маньяках: выясняем с психотерапевтами Почему зрителям нравятся фильмы и сериалы о маньяках: выясняем с психотерапевтами

Могут ли фильмы про маньяков нести опасность зрителям?

Psychologies
В ожидании роста В ожидании роста

Международные инвесторы продолжают активно увеличивать вложения в акции

Деньги
«Аквариум: геометрия хаоса» — эксклюзивный отрывок на MAXIM «Аквариум: геометрия хаоса» — эксклюзивный отрывок на MAXIM

«Аквариум: геометрия хаоса»: глава «Время колокольчиков»

Maxim
«Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью «Ты — мое все»: 5 фильмов про одержимость любовью

Как проявляется одержимая любовь?

Psychologies
Сломанные ребра, радиоактивная косметика и глисты для похудения: как женщины прошлого издевались над собой ради красоты Сломанные ребра, радиоактивная косметика и глисты для похудения: как женщины прошлого издевались над собой ради красоты

Бьюти-процедуры из прошлого, в существование которых сегодня верится с трудом

ТехИнсайдер
Васнецовы Васнецовы

Гениальный мерч в честь легендарного иллюстратора Юрия Васнецова

Собака.ru
«Я дикий старовер. Я привыкаю — и всё» «Я дикий старовер. Я привыкаю — и всё»

Телеведущий, шоумен и актер Иван Чуйков обожает скорость

OK!
С грядки на стол С грядки на стол

Каждый шеф находит свое решение в вопросе поставки свежих продуктов

Bones
Корзины для яиц Корзины для яиц

Как Гарри Марковиц изобрел инвестиционный портфель

Деньги
«Реинкарнация. Новая глава»: хоррор о сестринстве и материнстве «Реинкарнация. Новая глава»: хоррор о сестринстве и материнстве

Что такое фем-хоррор и как Дайна Рид превращает детскую травму в кошмар?

Forbes
10 причин посмотреть «Криминальный город: Разборки в Пусане» 10 причин посмотреть «Криминальный город: Разборки в Пусане»

Насколько на самом деле крут фильм «Криминальный город: Разборки в Пусане»

Maxim
Легендарный советский реквизит, который кочевал из фильма в фильм Легендарный советский реквизит, который кочевал из фильма в фильм

Порой один и тот же реквизит снимался в советских фильмах чаще, чем актеры

Maxim
За туманом и за запахом тайги За туманом и за запахом тайги

Куда ездили отдыхать в СССР

Лиза
Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве Самые глубокие цитаты великих писателей о пьянстве

Многие великие литераторы знали толк в процессе употребления алкоголя

Maxim
Киригами-манипулятор поднимет груз в 16000 раз тяжелее себя Киригами-манипулятор поднимет груз в 16000 раз тяжелее себя

Американские инженеры создали простой и недорогой киригами-манипулятор

N+1
Коллективный разум: что такое мастермайнд и как его проводить Коллективный разум: что такое мастермайнд и как его проводить

Как организовать собственную мастермайнд-группу?

Forbes
По наполеоновскому счету По наполеоновскому счету

Во сколько обошлась России Отечественная война 1812 года

Деньги
Забыли вырезать: худшие ляпы в культовых фильмах — от «Гарри Поттера» до «Криминального чтива» Забыли вырезать: худшие ляпы в культовых фильмах — от «Гарри Поттера» до «Криминального чтива»

Рассказываем про дурацкие неточности в культовых фильмах

VOICE
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
Дмитрий Леонтьев. Когда вернутся немцы Дмитрий Леонтьев. Когда вернутся немцы

Недавно один француз удивил меня скандалом, который разразился в его семье

4x4 Club
В чем польза и вред шпината для организма В чем польза и вред шпината для организма

Шпинат может улучшить зрение и замедлить процесс повреждения клеток

РБК
Из чего состоит сон: подробный научный разбор Из чего состоит сон: подробный научный разбор

Что происходит, когда мы принимаем наконец горизонтальное положение и засыпаем

Psychologies
Дьявол в мире самолетных запчастей: как TransDigm наживается на Пентагоне и авиации Дьявол в мире самолетных запчастей: как TransDigm наживается на Пентагоне и авиации

Дела у Николаса Хоули сейчас идут просто отлично

Forbes
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
Зачем кузнечику сабля? Зачем кузнечику сабля?

Как спрятать кладку, когда даже закопать её не можешь?

Наука и жизнь
Искусство быть круглым. Как Смешарики говорят с детьми на серьезные темы Искусство быть круглым. Как Смешарики говорят с детьми на серьезные темы

Какие философские идеи поднимают Смешарики

СНОБ
Вред алкоголя: 6 причин отказаться от спиртных напитков Вред алкоголя: 6 причин отказаться от спиртных напитков

Алкоголь безопасен в малых дозах? Почему есть смысл отказаться от него насовсем?

РБК
Открыть в приложении