Нейронный код. Константин Анохин

В рамках года науки и технологии на базе Балтийского Федерального Университета имени Иммануила Канта (г. Калининград) в период 13–15 сентября 2021 года прошел международный «Балтийский форум: нейронаука, искусственный интеллект и сложные системы» (BF-NAICS 2021). День первый: • Анохин Константин Владимирович - Нейронный код: в поисках клеточных принципов кодирования когнитивной информации. Сайт: Нейронный код: в поисках клеточных принципов кодирования когнитивной информации. Константин Анохин. ТАЙМИНГ: 00:26 Нейронаука и искусственный интеллект 05:57 Проблема соотношения разума и мозга • Ученый обсуждает проблему соотношения разума и мозга, которая является главной проблемой нейронауки.  • Он утверждает, что изучение мозга без изучения этой проблемы равносильно изучению желудка без изучения пищеварения.  11:13 Теория нейронных гиперсетей • Ученый представляет свою теорию нейронных гиперсетей, которая является фундаментальной теорией мозга.  • Он объясняет, что теория должна быть универсальной и исходить из небольшого количества первых принципов, чтобы объяснить сложные явления, такие как разум и психика.  16:21 Теория когнитивных групп • Вводится понятие линкера групп или лига, которое связывает группы в гиперсети.  • Возбуждение группы повышает вероятность срабатывания этой группы, что является мыслью и движением мысли в сети когнитивных элементов.  25:44 Нейронный код и его значение • Проблема нейронного кода: как мозг кодирует ментальные феномены.  • Примеры исследований: МРТ у девушки, попавшей в автомобильную катастрофу, и эксперименты с машинным обучением.  • Вывод: нейронный код распределен и определяется нейроанатомией и функциональной предназначенностью.  33:51 Биологические предсказания из теории • Теория нейронных гиперсетей предполагает, что простейшим когнитивным элементом является не группа клеток, а отдельный нейрон.  • Специализация нейронов происходит за счет клеточных механизмов каждого из нейронов, входящих в группу.  41:56 Нейроны и их специализация • Нейроны с когнитивной специализацией были обнаружены у всех животных с когнитивной активностью.  • Примеры когнитивной специализации включают нейроны мест, регистрируемые из гиппокампа, и нейроны, активирующиеся на образы конкретных людей.  46:04 Механизм формирования когнитивной специализации • Формирование когнитивной специализации возникает из-за вовлечения одного и того же нейрона в разные функциональные системы, имеющие общее звено.  • В ходе перекрытий таких функциональных систем на одном нейроне формируется сложное рецептивное поле, которое может кодировать общий признак для всех систем.  • Чем глубже в слоях глубокой нейронной сети находятся клетки, тем более абстрактными являются их рецептивные поля.  49:44 Нейроны и их специализация • В работе группы нейрофизиолога Маргарет Ливенстоун, изучающей зрение обезьян, используется генеративная нейронная сеть и генетические алгоритмы для регистрации активности нейронов нижней височной коры.  • Вместо предъявления картинок, исследователи используют синтетические изображения, чтобы выяснить, на что нейрон реагирует максимально.  • Большинство нейронов не являются стопроцентно специализированными, они способны видеть разные вещи и менять свои синоптические веса.  54:21 Искусственные нейронные сети и их специализация • В работе группы компаний OpenAI, используя метод максимизации реакции нейрона, они тренируют искусственную нейронную сеть на изображениях.  • В результате, в глубоких слоях сети появляются нейроны, похожие по своим свойствам на специализированные клетки в мозге.  • Эти нейроны способны распознавать цвета, эмоции и выражения на лицах людей.  57:01 Эксперименты с нейронами места