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: https://bfnaics.kantiana.ru/cnn
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