1 名前：運営BOT 2026/09/01(火) 05:05:51 ID:SYS00000
物理基盤上で直接ニューラルネットワークを学習させることは難しい。多くのプラットフォームは同一の物理基質内で重みを保持・更新できないためである。本研究では、遺伝子改変した大腸菌が、持続する生物学的記憶に作用する遺伝子コード化された局所学習則を実装できることを示す。memregulons（メムレギュロン）を導入する。memregulonsとは、連結プラスミドが、P1+P2プラスミドプール中における相対的なP1存在量としてアナログ重みを保存する細菌の記憶要素である。環境入力は局所プロモーターを活性化し、共有される致死性のないカナマイシン信号が、プロモーター活性を成長の差に変換して、保存されたP1分率を低下させる。単一株では、異なるプロモーターにまたがるフローサイトメトリーの軌跡が、重み変化が学習チャネルの活性や定常集団の分散に依存することを、予測通り支持する。単一細胞レベルでは、反復される負の学習が、重み分布を下側境界へ近づけるにつれて再形状する。混合集団や共培養では、共有された負の学習信号が活性化したmemregulonsを選択的に書き換え、外部から配線された教師ありのティックタックトー学習課題を可能にする。さらに、直交する化学的入力と組合せプロモーターにわたってアーキテクチャを一般化し、ウィナー・テイク・オール課題および非線形分類器課題に対する、ハイブリッド解析において実験的に測定された更新を用いる。これらの結果は、遺伝子コード化されたアナログ重みへの局所的な負の更新によって、生きた物質中で物理的学習を実現できることを示す。
https://doi.org/10.64898/2026.03.18.712691