После выхода за пределы малых количеств, химики переходят от отдельных экспериментов к производству. Это уже масштабный процесс, в котором массоперенос – одно из ключевых понятий. Там редко применяются магнитные мешалки, а в основном используют другие типы мешалок, которые обеспечивают интенсивное и однородное перемешивание. Специалисты, которые занимаются химическими технологиями, обычно понимают существенное влияния массопереноса. Эта работа — напоминание, что сложное социальное поведение строится на фундаменте врожденных механизмов узнавания, отточенных миллионами лет эволюции.
Полный многостадийный синтез, который состоит из множества этапов, – это очень дорогостоящая и времязатратная процедура. Первый пример из нашей практики – мы «оцифровали» интуицию химиков в определении сложных молекул. Когда есть предположение о строении молекулы, то проверить наличие сигналов в спектре несложно. Основная целевая аудитория нашей работы – это, скорее, исследовательский сегмент, который пользуется магнитными мешалками. Малая чувствительность означает, что будет наблюдаться порядка 10−15% разница в выходах реакции от эксперимента к эксперименту. Большая часть экспертов сказала, что отклонение в выходах от заявленного порядка 20−25% – это почти норма.
- Методология исследований сочетает видеосъемку высокого разрешения с машинным обучением для автоматического отслеживания позы животного и сопоставления каждого поведенческого акта с паттернами нейронной активности.
- Тем более девушка в те времена занималась явлениями намагниченной стали, а молодой человек проводил эксперименты по зависимости магнитных свойств разных веществ от температуры («точкой Кюри» так назван один из терминов в этой области).
- Этот уязвимый период стабилизации, во время которого память переводится из неустойчивого кратковременного состояния в стабильное долговременное (что требует синтеза белков и структурных изменений в нейронных сетях), получил название «консолидация».
Валентин Анаников: сделаем химию точной наукой
- Комплекс металла в начальный период времени превращается в кластер, в котором несколько атомов металла, и уже с участием кластера идет та каталитическая реакция, которая имеет место.
- Что очень важно, проверить результаты можно было быстрее, чем получить их.
- Поэтому в такой реакции зависимость от положения сосуда на поверхности магнитной мешалки была очень заметной.
- Малая чувствительность означает, что будет наблюдаться порядка 10−15% разница в выходах реакции от эксперимента к эксперименту.
У понятия молекулярной сложности появилась цифровая шкала, и ее теперь можно применять в описании химических реакций. С помощью алгоритмов ранжирования можно часть задач, которые человек решает интуитивно, переложить на цифрового помощника. Ученые выращивают живые сети из нейронов на специальных чипах, создавая упрощенные модели мозга «в пробирке». Эти системы, вопреки простоте, демонстрируют сложную ритмическую активность, похожую на активность реального мозга, и даже способны к простым формам обучения. Лектор подробно остановился на нейробиологической основе этого поведения. С помощью методов визуализации активности мозга, в частности анализа экспрессии c-Fos, было продемонстрировано, что различные аспекты социального стимула возбуждают разные области мозга, которые работают вместе как единая сеть.
Предыстория такая – однажды в моей лаборатории проводили синтез наночастиц. Сотрудник, который выполнял реакцию, обратил внимание, что размеры наночастиц, их форма и выходы, существенно различаются от эксперимента к эксперименту, то есть он не мог воспроизвести свои собственные результаты на следующий день. Он делал эксперимент снова и снова и не мог воспроизвести результаты, которые были получены совсем недавно. Ключевую роль в этих процессах играют грибовидные тела — область мозга насекомых, ответственная за сложную интеграцию информации. Эксперименты с обратимой локальной анестезией (с использованием прокаина) показали, что при временном «отключении» грибовидных тел пчелы теряют способность решать сложные задачи, сохраняя при этом простые ассоциации. Были идентифицированы специфические ГАМК-эргические нейроны (A3-v и A3-d), создающие сложные контуры обратной связи для этих вычислений.
Гуманитарные науки
Судя по жизнеописаниям, предвестники хронической лучевой болезни начали появляться у супругов еще в 1900-х годах, до получения премии. Они проявлялись в незначительном спаде жизненных сил, чуть более быстрой утомляемости и склонности к простудным заболеваниям и ОРВИ. Но, конечно же, исследователи на это внимания не обращали и были полностью поглощены работой. Возможно, эти изменения отчасти повлияли на внимательность Пьера, из-за чего он и попал под колеса конной повозки.
Науки о Земле
Особый интерес представляет латерализация процесса обработки социально значимой информации — при предъявлении стимулов с изменяющейся скоростью наблюдается значительно более сильная активация в левом полушарии. Модели используют системы дифференциальных и конечно-разностных уравнений для моделирования различных сценариев движения и взаимодействия транспортных средств. Простейшие из них были сопоставимы по масштабу с обычным перекрестком и использовались для отработки базовых функций разработанного оптимизационного алгоритма. Более сложные модели, напоминающие современные трехуровневые транспортные развязки с тоннелями и многоуровневыми съездами, позволили проверить алгоритм в условиях, приближенных к реальному городу.
Технические науки
Решаемые задачи – анализ данных, выявление трендов, корреляции, предсказания свойств материалов, новых веществ, предсказания структур катализаторов на основе известных данных и многое другое. У нас давно была задумка изучить каталитическую систему достаточно полно, например, охарактеризовать все наночастицы, индикатор зигзаг которые вступают в реакцию. Мы подсчитали, что при нашей ручной скорости обработки данных с использованием доступного на тот момент программного обеспечения (программного обеспечения, которое было до эпохи нейронных сетей), на этот проект бы нам понадобилось 50 человеко–лет. Особый интерес вызвали эксперименты, в рамках которых оптогенетическая стимуляция глиальных клеток вызывала либо потенциацию, либо депрессию нейрональной активности. Это доказывает, что глия не просто пассивный наблюдатель, а активный регулятор работы нейронных сетей.
Но часть задач, которую человек решал интуитивно, перекладываются на цифровые алгоритмы. А раз уж мы написали нейронную сеть, которая определяет сложность молекул, она с высокой скоростью может оцифровать всю химическую вселенную, все молекулы, которые мы знаем. Первый уровень называется «ИИ–ассистент», то есть искусственный интеллект применяется как ассистент для решения огромного количества простых, но трудоемких задач.
Валентин Анаников: сделаем химию точной наукой
При ручном выполнении это был бы проект на много лет, и он бы устарел до того, как завершился. При помощи нейронных сетей аналитическая работа была проведена за несколько дней. Что очень важно, проверить результаты можно было быстрее, чем получить их. Искусственный интеллект может ошибаться, и результаты его работы нужно проверять.
Это исследование раскрывает, как гиппокамп функционирует подобно сплоченному коллективу узкопрофильных экспертов. Однако главный вывод выступления — сложные формы поведения могут быть реализованы и в пределах миниатюрной нервной системы, представляя собой универсальный принцип организации нейронных сетей, который особенно уязвим для химических воздействий. Отдельные паттерны нейронной активности были выявлены при распознавании движения живого объекта или его симуляции. Таким образом, современные данные рисуют сложную картину, в рамках которой различные области мозга вносят специфический вклад в обработку отдельных компонентов социально значимого стимула, включая его форму, движение и их комплексное взаимодействие. Ранее считалось, что их функция сводится к метаболической поддержке нейронов.
Как выяснилось, причина в разном расположении сосудов на магнитной мешалке (и влияние размера и формы якорей магнитных мешалок). Особый интерес представляют клетки, связанные с выполнением конкретных действий. Четко выделяются «нейроны замирания», активирующиеся в моменты полной неподвижности, часто связанной с состоянием страха. Отдельные клетки могут отвечать за акт нажатия на рычаг или обследования нового предмета. Наиболее сложную категорию составляют концептуальные нейроны, чья активность связана не с простым стимулом, а с его смысловым значением — например, распознаванием «гнездового материала» или «социального партнера».
Тем более, что после войны она суммировала свой боевой опыт в обстоятельной монографии «Радиология и война», вышедшей в 1920 году. Для начала ей нужно было получить металлический радий, чтобы окончательно доказать, что он является химическим элементом. Металлический радий был получен и одновременно Кюри предложила образец радия в Международную палату мер и весов как эталон радиоактивности. Сейчас, как мы помним, единица радиоактивности называется кюри (много позже, уже после смерти обоих супругов, в их честь назовут и химический элемент кюрий). На сегодняшний день можно констатировать, что в химии уже сформированы три уровня искусственного интеллекта.