Вспомните, как долго вы учились выполнять параллельную парковку задним ходом. Наверняка поначалу вам казалось, что это сложное упражнение, которое заставляет напрягать мозги. Однако исследователи из Венского технического университета (TU Wien) и Массачусетского технологического института (MIT) решили эту задачу, используя всего 12 нейронов. Причём, даже не своих, а позаимствованных у примитивной нематоды.
Свободноживущая нематода (Caenorhabditis elegans) – круглый червь, которого часто используют в качестве модельного организма. Наряду с мухами дрозофилами он очень удобен для экспериментов из-за простого и детально изученного строения. Нервная система червя представлена 302 нейронами. Ещё в 1986 году была составлена полная карта их связей (коннектом), которая затем была представлена в виде разных цифровых моделей.
Одной из таких упрощённых моделей стала искусственная нейронная сеть, разработанная совместно в TU Wien и MIT. Следует заметить, что она отражает сильно редуцированный коннектом C. elegans, поскольку вместо 302 в ней используется всего 12 нейронов. Интересно другое: авторы разработали новый тип рекуррентной нейронной сети (RNN), связи в которой меняются с течением времени. Несмотря на кажущуюся простоту, она справляется с обработкой последовательности событий лучше многослойных нейронных сетей.
«В классических RNN существует постоянная связь между нейроном #1 и нейроном #2. Она определяет, насколько сильно активность первого нейрона влияет на второй. В нашей новой модификации RNN эта связь является нелинейной функцией времени. Мы экспериментально продемонстрировали, что такие нейронные сети могут решать сложные прикладные задачи из реальной жизни в смоделированных физических средах», – поясняет соавтор исследования Рамин Хасани.
Источник: TU Wien
