Ученые из Калифорнийского технологического института и Седарс-Синайского медицинского центра (США) представили платформу NOBLE — инструмент на основе искусственного интеллекта, способный моделировать нейроны мозга в 4 200 раз быстрее традиционных методов. Разработку представили на конференции NeurIPS в Сан-Диего.
NOBLE расшифровывается как «нейронный оператор с биологически обоснованными латентными представлениями». За этим сложным названием скрывается прорыв, который может существенно изменить нейронауку.
Традиционное моделирование нейронов требует огромных вычислительных ресурсов. Каждая клетка мозга — сложнейшая система с тысячами параметров: от формы и электрической активности до связей с другими нейронами. На расчет поведения даже небольшой группы клеток уходят часы, а то и дни.
NOBLE решает эту проблему с помощью нейронных операторов — особого типа нейросетей, работающих с непрерывными математическими функциями, а не с отдельными точками данных. Это позволяет исследователям изучать процессы в разных масштабах и с разным уровнем детализации.
«Это первая крупномасштабная платформа глубокого обучения, которая сочетает математические модели биореалистичных нейронов с экспериментальной валидацией», — говорит Анима Анандкумар, профессор Калифорнийского технологического института.
Главное преимущество NOBLE в том, что платформа может генерировать практически неограниченное количество виртуальных нейронов, при этом учитывая вариабельность реальных биологических клеток. Это достижение прокладывает путь к моделированию крупномасштабных нейронных сетей мозга.
Практические перспективы впечатляют: от более глубокого понимания связей между генами, электрической активностью и нейронными сетями до разработки новых подходов к лечению заболеваний мозга — от эпилепсии до болезни Альцгеймера.
Читайте также: Искусственный нейрон имитирует работу нескольких областей мозга с абсолютной точностью.
