Что делает человеческий мозг уникальным?

Что делает человеческий мозг уникальным? До недавнего времени ответ искали в гигантских цифрах: сто миллиардов нейронов, сотни триллионов синапсов – мол, именно масштаб сети даёт нам речь, воображение и математику. Но исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, заставляет взглянуть на проблему с другой стороны. Оказывается, секрет может прятаться в гораздо меньшем – в вычислительных способностях одной-единственной клетки.

Учёные из Еврейского университета в Иерусалиме и Свободного университета Амстердама разработали оригинальный метод: они проверили, насколько трудно современной искусственной нейросети обучить свой «цифровой двойник» повторять поведение реального человеческого нейрона. Если искусственная сеть с трудом справляется с имитацией, значит, исходная клетка выполняет нетривиальные вычисления. Результат оказался ошеломляющим. Нейроны коры головного мозга человека благодаря своим ветвистым дендритам и особым электрическим свойствам демонстрируют такую вычислительную глубину, что один такой нейрон по сложности сравним с целой глубокой нейронной сетью.

Это не просто переключатель «включено-выключено», как долго полагали. Это миниатюрный процессор, способный, например, различать кошек и собак на основе зрительного сигнала – и делать это на уровне, который ранее приписывали только многослойным архитектурам. Открытие бросает вызов классической точке зрения, что интеллект рождается исключительно из числа нейронов и связей между ними. Вместо этого эволюция человеческого познания, возможно, во многом опиралась на усложнение самих «кирпичиков» – отдельных клеток.

Исследование не только приближает нас к пониманию того, как мы мыслим и учимся, но и предлагает практический мост между физической структурой мозга и его вычислительными возможностями. А для разработчиков искусственного интеллекта это прямой намёк: вместо упрощённых искусственных единиц стоит создавать системы, в которых каждый элемент будет столь же глубоким и мощным, как биологический нейрон. Возможно, будущий прорыв в ИИ начнётся не с усложнения архитектуры, а с переосмысления самого элементарного звена.

PNAS (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2533168123)

На фото: Один нейрон (белый) и 5600 аксонов (синих), которые к нему подключаются. Синапсы, обеспечивающие эти соединения, показаны зеленым. Тело клетки (центральная часть) нейрона имеет диаметр около 14 микрометров. Источник: Google Research и лаборатория Лихтмана (Гарвардский университет). Рисунки Д. Бергера (Гарвардский университет)

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: www.pnas.org

Комментарии: