Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

Минобороны сделало представление Израилю после удара около авиабазы в Сирии
Рябков заявил об угрозе разрыва дипотношений с США при конфискации замороженных активов
Путин назвал принципы нового мироустройства
Инаугурацию Трампа запланировали на 20 января
Главная страница » Новости » Просмотр
Версия для печати
Российские ученые создали биологическую нейросеть с тонким слухом
30.10.24 06:27 Наука, техника, образование

Биологическую нейронную сеть, эффективно различающую внешние аудиосигналы, сконструировали ученые СГУ. По их мнению, разработка сможет тратить на расчеты заметно меньше энергии, чем обычные искусственные нейронные сети. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Chaos.

В современные технологии широко вошли методы распознавания сигналов искусственными нейронными сетями второго поколения. Однако нейроны, используемые для моделирования реальных нейронов, гораздо сложнее нейронов искусственных нейронных сетей. Поэтому составленные из них биологические (спайковые) нейронные сети третьего поколения довольно сильно отличаются от сетей второго поколения. В последние годы растет интерес ученых к исследованию спайковых нейронных сетей, но открытых вопросов остается очень много.

Как известно, нервная сеть в мозге человека состоит из групп химически или функционально связанных нейронов. Их поведение специалисты описывают концептуальной математической моделью ФитцХью-Нагумо, предложенной в конце XX века.

Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского поставили перед собой задачу с помощью методов математического моделирования определить возможность распознавания аудиосигналов спайковой нейронной сетью, составленной из нейронов ФитцХью-Нагумо. Они высказали предположение, что сети на основе таких нейронов могут обладать более широкими возможностями за счет их встроенной сложности.

"Нам было интересно изучить, как сети из таких нейронов будут вести себя по отношению ко внешнему сигналу. Сеть, которую исследовали, совсем небольшая, но количества ее элементов хватило для наблюдения нужного эффекта. Мы обнаружили, что связанные нейроны ФитцХью-Нагумо могут проявлять избирательные свойства к сигналам с разным отношением частоты и различать внешние сигналы за счет выбора только некоторых определенных связей между нейронами. И сделали вывод, что можно специальным образом сконструировать сеть нейронов, чтобы обеспечить распознавание аудиосигналов", — рассказал доцент кафедры радиофизики и нелинейной динамики СГУ Андрей Бух.

Открытие исследователей СГУ, по их мнению, поможет создавать эффективные нейронные сети, где под эффективностью стоит понимать отношение затраченной энергии к сложности решаемой задачи.

"Известно, что на решение одной и той же задачи человеческий мозг затрачивает гораздо меньше энергии, чем обычный компьютер. Значит, спайковые нейронные сети могут потенциально затрачивать заметно меньше энергии, чем обычные искусственные нейронные сети", — подчеркнул ученый.

Он рассказал, что из-за нелинейности элементов спайковой нейронной сети она становится очень сложной, и реакции нейронов в ней могут быть очень разными. Поэтому измерить ее эффективность будет достаточно сложно. По его мнению, это можно будет сделать только тогда, когда спайковые нейронные сети начнут применяться на практике.

"Мы изучили вопрос способа связей, обеспечивающего избирательность сети по отношению ко внешним сигналам для самого простого конкретного нейрона, и обнаружили положительный результат. Но для каждой конкретной задачи выигрыш в эффективности может быть разным. Есть и другие сложности, и самая серьезная из них в том, что для обучения спайковых нейронных сетей можно применять лишь очень небольшое количество методов", — отметил Бух.

По его словам, полученный результат обеспечивается главным образом выбором только некоторых связей между нейронами. Остальные связи отключаются. Если оставить все связи между нейронами включенными, сеть не будет проявлять селективных свойств. С другой стороны, недостаточное количество связей приведет к почти полному отсутствию реакций в ней.

В будущем исследователи планируют узнать, обладает ли отдельная модель нейрона способностью "накапливать" сигналы и демонстрировать разное поведение в зависимости от "контекста".

"Предварительные результаты показывают, что модель нейрона накапливает входные сигналы. То есть предыстория нейрона влияет на его текущее состояние, он реагирует на "контекст". Но станет ли сеть на основе таких нейронов классификатором — вопрос пока открытый", — заключил Андрей Бух.

Работа выполняется в рамках стратегического проекта СГУ имени Н.Г. Чернышевского "Технологии фундаментальной медицины" государственной программы "Приоритет-2030". Исследование выполнено в рамках проекта РНФ №23-12-00103.
 

English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» Какая классовая борьба настоящая, и может ли рабочий класс быть субъектом классовой борьбы?
» Система Джемаля
» Пятница,13-е
» Прокси-война России и мира Запада: кому это выгодно экономически?
» Война на Кандалакшском направлении 1941-1944, Сборник документов с немецко-финской стороны
» Что является капиталом венчурного инвестора
» О категории «снятие» у Гегеля и в диалектическом материализме
» С Днём Победы!

 Новостивсе статьи rss

» Ученые предупредили, что пустыни постепенно захватывают Юг России
» Нигер пригласил к себе российские компании для добычи урана
» Япония, США и Южная Корея начали учения Freedom Edge
» Маск и Рамасвами возглавят Департамент эффективности правительства США
» США заявили об ударе по объекту проиранских ополченцев в Сирии
» Премьер Канады отказался обнародовать список 900 бежавших в страну нацистов
» Минобороны сделало представление Израилю после удара около авиабазы в Сирии
» Киев до сих пор не получил часть обещанных вооружений, заявили в Пентагоне

 Репортаживсе статьи rss

» Максим Решетников: «Низкоуглеродная трансформация нужна для устойчивого развития экономики»
» Михаил Ковальчук: история с утечкой мозгов из России уже давно закончилась
» Паритетное направление: чем Россия ответит на развитие ядерной триады США
» Заседание дискуссионного клуба «Валдай»
» Россия и Белоруссия отменят плату за роуминг 1 марта 2025 года
» Главный американский поставщик БПЛА для Украины столкнулся с блокировкой поставок из-за санкций
» Рассекречен архив о легендарном советском разведчике Кузнецове
» ФСБ рассекретила новые подробности Волынской резни

 Комментариивсе статьи rss

» Триумф Су-57, ЗРК «Витязь» и Ка-52Э в Чжухае: на что рассчитывать заказчикам?
» Кто и зачем вернул Дональда Трампа
» Санкции, взрастившие дракона. Как Китай захватывает мировые рынки
» WSJ: Остин отказал Зеленскому в приоритетной поставке новых систем ATACMS
» Нимайер: когда рухнула Берлинская стена, никто не думал про завтрашний день
» В России экстренно повышают зарплаты электронщикам и DevOps, лишь бы кто-то пришел работать
» Как остановить внутренний кризис в Мьянме?
» Готовьте деньги. Неурожай в России ломает планы слишком многим

 Аналитикавсе статьи rss

» Дональд Трамп выиграл выборы. Чем это грозит России и ее союзникам
» Что получит ВПК России от договора о партнёрстве с Ираном?
» Разгон западного ВПК и стратегические задачи России
» Академическая мобилизация
» Как цифровизация может изменить банковский рынок
» Америка добивает Евросоюз, который утрачивает остатки экономического суверенитета
» Вердикт Марио Драги: Евросоюз – лягушка, которую медленно варит Америка
» Биологические лаборатории в Армении: Турция в опасности!
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2024 Inca Group "War and Peace"