Понимание взаимосвязи между расходом энергии, когнитивной активностью и производительностью является ключевой проблемой в психофизиологии. Ряд психофизиологических исследований показал, что решение когнитивных задач сопровождается изменениями системных характеристик сигналов ЭЭГ, таких как фрактальная размерность и энтропия. Эти изменения связаны как с успешностью когнитивных действий, так и с расходом энергии. В последнем исследовании была записана ЭЭГ у 68 участников, решавших задачу, в которой они сравнивали графики и таблицы. Они определяли, какая из трех таблиц соответствует числовым данным, представленным на графике. Сигналы ЭЭГ анализировались с использованием алгоритма фрактальной размерности Хигучи. Результаты показали кратковременное увеличение, а затем постепенное уменьшение фрактальной размерности ЭЭГ (F(4, 7656) = 36,594, p < 0,0001). Уменьшение фрактальной размерности сопровождалось уменьшением частоты сердечных сокращений. Мы смоделировали этот эффект в динамике обучения нейронной сети. Модель обучалась классификации двух входных значений в диапазоне от –π/2 до π/2. Целевой функцией была синусоида, после чего проводилась классификация на два состояния: 0 или 1. На каждом шаге обучения суммировались активации всех нейронов в сети, и вычислялась фрактальная размерность, которая сначала кратковременно увеличивалась, а затем постепенно уменьшалась.