اصل انرژی آزاد مغز را توضیح می دهد – ScienceDaily

[ad_1]

مرکز RIKEN برای علوم مغز (CBS) در ژاپن، همراه با همکاران، نشان داده است که اصل انرژی آزاد می تواند توضیح دهد که چگونه شبکه های عصبی برای کارایی بهینه می شوند. منتشر شده در یک مجله علمی زیست شناسی ارتباطات، این مطالعه ابتدا نشان می دهد که چگونه اصل انرژی آزاد در قلب هر شبکه عصبی است که هزینه های انرژی را به حداقل می رساند. سپس، به عنوان اثبات این مفهوم، نشان می دهد که چگونه یک شبکه عصبی با حداقل سازی انرژی می تواند پیچ ​​و خم ها را حل کند. این یافته برای تجزیه و تحلیل عملکرد مغز مختل در اختلالات روانی و همچنین برای تولید شبکه های عصبی بهینه شده برای هوش مصنوعی مفید خواهد بود.

بهینه سازی بیولوژیکی یک فرآیند طبیعی است که بدن و رفتار ما را تا حد امکان کارآمد می کند. نمونه های رفتاری را می توان در انتقالی که گربه ها از دویدن به تاختن انجام می دهند مشاهده کرد. سوئیچینگ به دور از دلخواه بودن، دقیقاً با سرعتی انجام می شود که مقدار انرژی مورد نیاز برای تاختن از مقدار مورد نیاز برای حرکت کمتر شود. در مغز، شبکه‌های عصبی بهینه‌سازی شده‌اند تا امکان کنترل مؤثر رفتار و انتقال اطلاعات را فراهم کنند، در حالی که توانایی سازگاری و پیکربندی مجدد با یک محیط در حال تغییر را حفظ می‌کنند.

محققان RIKEN CBS مانند یک محاسبه ساده هزینه-فایده که می تواند پیش بینی کند که گربه با چه سرعتی تاخت می زند، در تلاش هستند تا اصول ریاضی اساسی را که زیربنای خودبهینه سازی شبکه های عصبی است، کشف کنند. اصل انرژی آزاد از مفهومی به نام استنتاج بیزی پیروی می کند که کلید آن است. در این سیستم، عامل به طور مداوم توسط داده های حسگر ورودی جدید و همچنین با نتایج یا تصمیمات گذشته خود به روز می شود. محققان اصل انرژی آزاد را با قوانین ثابت شده ای مقایسه می کنند که چگونگی تغییر قدرت اتصالات عصبی در شبکه را با تغییر در ورودی حسگر کنترل می کند.

تاکویا ایزومورا، نویسنده و رئیس بخش اول، گفت: «ما توانسته‌ایم نشان دهیم که شبکه‌های عصبی استاندارد، که با مدولاسیون تاخیری انعطاف‌پذیری هبیان مشخص می‌شوند، برنامه‌ریزی و کنترل رفتاری تطبیقی ​​را با در نظر گرفتن تصمیم‌های قبلی خود انجام می‌دهند. “نکته مهم این است که آنها این کار را به همان روشی انجام می دهند که اگر از اصل انرژی آزاد پیروی می کردند.”

پس از اینکه دریافتند شبکه‌های عصبی از نظر تئوری از اصل انرژی آزاد پیروی می‌کنند، این نظریه را با استفاده از شبیه‌سازی آزمایش کردند. شبکه های عصبی با تغییر قدرت اتصالات عصبی خود و پیوند دادن تصمیمات گذشته با نتایج آتی خود سازماندهی می شوند. در این مورد، شبکه های عصبی را می توان تحت کنترل اصل انرژی آزاد در نظر گرفت که به آنها اجازه می دهد مسیر صحیح را از طریق آزمون و خطا به روش آماری بهینه بیاموزند.

این یافته‌ها به مجموعه‌ای از قوانین ریاضی جهانی اشاره می‌کنند که چگونگی خودبهینه‌سازی شبکه‌های عصبی را توصیف می‌کنند. همانطور که ایزومورا توضیح می دهد، “یافته های ما تضمین می کند که هر شبکه عصبی را می توان به عنوان عاملی به تصویر کشید که از اصل انرژی آزاد پیروی می کند و یک ویژگی جهانی مغز را ارائه می دهد.” این قوانین همراه با تکنیک‌های جدید مهندسی معکوس محققان، می‌تواند برای مطالعه شبکه‌های عصبی برای تصمیم‌گیری در افراد مبتلا به اختلالات روانی مانند اسکیزوفرنی و پیش‌بینی جنبه‌هایی از شبکه‌های عصبی آنها که تغییر کرده است مورد استفاده قرار گیرد.

یکی دیگر از کاربردهای عملی این قوانین جهانی ریاضی ممکن است در زمینه هوش مصنوعی باشد، به ویژه آنهایی که طراحان امیدوارند بتوانند به طور موثر یاد بگیرند، پیش بینی کنند، برنامه ریزی کنند و تصمیم بگیرند. ایزومورا گفت: «تئوری ما می‌تواند پیچیدگی طراحی سخت‌افزار نورومورفیک خودآموز را برای انجام انواع مختلفی از وظایف که برای هوش مصنوعی نسل بعدی مهم هستند، به شدت کاهش دهد.»

منبع تاریخ:

مواد ارائه شده توسط RIKEN. توجه: محتوا را می توان برای سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir