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

За счастьем и зубами древней акулы За счастьем и зубами древней акулы

5 причин съездить в Тюменскую область

Лиза
История PQ-17. Отрывок из книги «Корабли-призраки. Подвиг и трагедия арктических конвоев Второй мировой» История PQ-17. Отрывок из книги «Корабли-призраки. Подвиг и трагедия арктических конвоев Второй мировой»

Отрывок из книги о печально известном арктическом конвое PQ-17

СНОБ
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
Зоологи опознали белых медведей по ДНК из их следов на снегу Зоологи опознали белых медведей по ДНК из их следов на снегу

Американские зоологи нашли способ изучать белых медведей, не беспокоя их

N+1
Я — сноб: продюсер Софья Митрофанова Я — сноб: продюсер Софья Митрофанова

Продюсер Софья Митрофанова рассказала о новых проектах

СНОБ
Деньги на чужом успехе: как заработать на готовом арендном бизнесе и что это такое Деньги на чужом успехе: как заработать на готовом арендном бизнесе и что это такое

Арендаторы почувствовали свою власть и навязывают невыгодные условия

Forbes
Принцесса покера: как Молли Блум заработала миллионы на игре в покер и потеряла все Принцесса покера: как Молли Блум заработала миллионы на игре в покер и потеряла все

Жизнь Молли была разрушена в одночасье, но она собрала её по кусочкам

Forbes
Как определить твою совместимость с мужчиной по рукам: рассказывает эксперт по чтению рук Как определить твою совместимость с мужчиной по рукам: рассказывает эксперт по чтению рук

Как определить вашу совместимость, посмотрев на руки

VOICE
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
Почему бить посуду — к счастью? Почему бить посуду — к счастью?

Как возникли традиции, связанные с битьем посуды?

Культура.РФ
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
11 важных дат из истории Sukhoi Superjet 11 важных дат из истории Sukhoi Superjet

Sukhoi Superjet: история в датах

Maxim
Дом для кругосветного плавания Дом для кругосветного плавания

Hallberg-Rassy 69 обеспечит вам длительное плавание с домашним комфортом

Y Magazine
Банан на скотче и рассол: как художники превращают еду в искусство Банан на скотче и рассол: как художники превращают еду в искусство

Художники осваивают еду как средство выражения своих идей

РБК
Самые жуткие катакомбы, пещеры и подземелья в мире Самые жуткие катакомбы, пещеры и подземелья в мире

Эти места — настоящий кошмар клаустрофобов

Maxim
Юрская рыба подавилась аммонитом Юрская рыба подавилась аммонитом

Немецкие палеонтологи описали окаменелость раннеюрской рыбы

N+1
Александр Рапопорт: «На каком-то этапе я сказал: «Хочу, чтобы всем было хорошо, но чтобы среди тех, кому хорошо, был и я тоже» Александр Рапопорт: «На каком-то этапе я сказал: «Хочу, чтобы всем было хорошо, но чтобы среди тех, кому хорошо, был и я тоже»

Александр Рапопорт рассуждает об известности и возрасте

Караван историй
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
«Почему ты такая худая»: что такое скинни-шейминг и как он влияет на женщин «Почему ты такая худая»: что такое скинни-шейминг и как он влияет на женщин

Худые люди тоже сталкиваются с буллингом — из-за «недостаточного веса»

Forbes
5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня 5 причин, почему фантастика Айзека Азимова остается актуальной и сегодня

Произведения Айзека Азимова, которые нужно прочесть

Maxim
«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
Хрустальная мечта Хрустальная мечта

Как «хрустальная» девушка с железной волей превратила хобби в успешное дело

Лиза
Водителя четырежды ошибочно лишили прав. Он узнал об этом на «Госуслугах» Водителя четырежды ошибочно лишили прав. Он узнал об этом на «Госуслугах»

Водитель узнал, что уже четыре раза подряд лишен водительского удостоверения

РБК
Самая нетипичная футбольная звезда: Буффон прощается с футболом в 45 лет Самая нетипичная футбольная звезда: Буффон прощается с футболом в 45 лет

Удивительные истории из жизни итальянского Супермена

Forbes
«Добывая «Биркин»: кто такой Майкл Тонелло и как он сделал себе имя на охоте за сумками Hermès «Добывая «Биркин»: кто такой Майкл Тонелло и как он сделал себе имя на охоте за сумками Hermès

Как Майкл Тонелло «хакнул» строгую систему вишлистов Hermès

Правила жизни
«Не спорь со мной»: как мирно решать конфликты «Не спорь со мной»: как мирно решать конфликты

Как решать конфликты, а не избегать их?

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
5 самых полезных овощей в конце лета: добавьте их в рацион, пока не наступил сентябрь 5 самых полезных овощей в конце лета: добавьте их в рацион, пока не наступил сентябрь

Как питаться разнообразно, добавляя в рацион не только листья салата и огурцы

Psychologies
Археологи впервые обнаружили сухопутный участок пути «из варяг в греки» Археологи впервые обнаружили сухопутный участок пути «из варяг в греки»

1100-летнюю дорогу нашли в Смоленской области, она используется и по сей день

N+1
Как легко превратить свой образ жизни в здоровый: 7 советов Как легко превратить свой образ жизни в здоровый: 7 советов

Почему мы быстро теряем мотивацию и существует ли «мягкий вход» в ЗОЖ?

Psychologies
Открыть в приложении