Науковці з'ясували, що окремі клітини людського мозку мають потужність мікрокомп'ютерів

Дослідники з Єврейського університету в Єрусалимі оприлюднили результати наукової роботи, згідно з якими окремі нейрони кори головного мозку людини володіють набагато більшою обчислювальною потужністю, ніж вважалося раніше. Відповідне дослідження опубліковане у науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Як вимірювали обчислювальну потужність клітини

Протягом десятиліть виняткові когнітивні здібності людини — мову, уяву, математичне мислення та винахідливість — пояснювали перш за все розміром мозку та наявністю близько 100 мільярдів нейронів із мережею зв'язків. Проте міжнародна група науковців довела, що ключову роль відіграють складні процеси всередині самих клітин.

Дослідження очолили професори Ідан Сегев та Мікей Лондон, а також аспіранти Ідо Айзенбуд і Даніела Йоелі з Центру наук про мозок імені Едмонда та Лілі Сафра (ELSC) при Єврейському університеті в Єрусалимі у співпраці з професором Крісом де Коком із Вільного університету Амстердама.

Професор Ідан Сегев зазначив:

«Люди часто вважають нейрон простим перемикачем, який лише вмикається або вимикається. Ми ж показали, що один людський нейрон сам по собі є надзвичайно складною обчислювальною системою».

Метод дослідження та результати

Щоб визначити складність роботи окремої клітини, науковці поєднали комп'ютерне моделювання з штучним інтелектом. Вони вимірювали, наскільки складною має бути штучна нейромережа, щоб відтворити зв'язок між вхідними сигналами клітини та її підсумковою реакцією.

Згідно з результатами, нейрони кори головного мозку людини суттєво випереджають аналогічні клітини інших ссавців. Розгалужені дендритні дерева та електрофізіологічні властивості дозволяють одному нейрону виконувати складні операції, наприклад, розрізняти візуальні образи котів та собак. За обчислювальними можливостями один людський нейрон співмірний із цілою глибокою штучною нейромережею.

Вплив на уявлення про інтелект та розвиток ШІ

Автори розробили системну методологію, яка пов'язає фізичну структуру мозкових клітин із їхніми обчислювальними здатностями. Отримані дані демонструють, що людський інтелект розвинувся не лише завдяки кількості клітин, а й за рахунок складності кожного окремого нейрона.

Крім того, результати дослідження можуть змінити підходи до розробки штучного інтелекту. Сучасні системи машинного навчання базуються на спрощених штучних елементах. Відкриття науковців створює підґрунтя для розробки ШІ нового покоління, де базові елементи будуть складними обчислювальними одиницями, аналогічними до нейронів людини.

Більше новин читайте на наших інтернет-ресурсах:
Телеграм-канал  - Facebook  - Instagram.