Сам себе ИИ. Ученые выяснили, что одна клетка человеческого мозга способна выполнять сложные вычисления
Отдельные нейроны коры головного мозга человека способны выполнять значительно более сложные вычисления, чем считалось ранее. Исследователи предполагают, что это может быть одной из причин высоких когнитивных способностей человека.
Об этом пишет издание ScienceDaily .
Исследование провели ученые Еврейского университета в Иерусалиме совместно с коллегами из Свободного университета Амстердама.
Долгое время ученые объясняли особенности человеческого интеллекта прежде всего большим количеством нейронов и сложной сетью связей между ними. В мозге человека насчитывается около 100 миллиардов нервных клеток. Новые результаты показывают, что важными могут быть и возможности каждой отдельной клетки.
Исследователи сравнивали нейроны человека с клетками других млекопитающих. Для этого они разработали метод оценки вычислительной сложности отдельных нейронов. Компьютерное моделирование и искусственный интеллект помогли определить, насколько сложной должна быть искусственная нейросеть, чтобы воспроизвести поведение конкретной биологической клетки.
Чем сложнее была такая искусственная копия, тем выше считалась вычислительная способность самого нейрона.
Выяснилось, что нейроны коры головного мозга человека имеют очень сложное строение. В частности, они характеризуются разветвленными дендритами, принимающими сигналы от других клеток, а также особыми электрическими свойствами. Благодаря этому одна клетка может обрабатывать значительно больше информации, чем простой переключатель, работающий по принципу «включено» или «выключено».
По словам профессора Идана Сегева, отдельный человеческий нейрон можно рассматривать как сложное вычислительное устройство, а не как простой переключатель.
В ходе работы ученые также показали, что отдельный нейрон может выполнять операции, по сложности напоминающие работу глубокой искусственной нейросети. Например, клетка способна обрабатывать сложную входную информацию, в частности помогая различать различные изображения.
По мнению исследователей, это меняет представление о том, как сформировались такие способности человека, как речь, воображение, математическое мышление и способность создавать новое. Важными могут быть не только количество нейронов и связей между ними, но и то, насколько сложные вычисления выполняет каждая клетка.
Ученые разработали метод, позволяющий связать физическое строение нейронов с их вычислительными возможностями. В будущем это может помочь лучше понять механизмы мышления, обучения и памяти.
Полученные результаты также могут быть полезны для развития искусственного интеллекта. В современных нейронных сетях используются упрощенные искусственные элементы. Исследователи полагают, что создание более сложных искусственных элементов, больше напоминающих человеческие нейроны, может стать одним из направлений развития ИИ.