Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



II. Нейрон – основной элемент биологических систем управления.




Читайте также:
  1. A) затты құрайтын химиялық элементтердің жиынтығы
  2. A. Элементы резания при точении
  3. Amp; 3. Аксіоми безпеки життєдіяльності. Системний підхід в БЖД
  4. B) Элемент диаграммы, показывающий название и маркеры данных диаграммы
  5. C2 Покажите на трех примерах наличие многопартийной политической системы в современной России.
  6. C2 Раскройте на трех примерах научный вывод о том, что социальные условия влияют на характер и форму удовлетворения первичных (биологических, витальных) потребностей.
  7. CASE-технология создания информационных систем
  8. CASE-технология создания информационных систем.
  9. D триггер на элементах И-НЕ по схеме трех триггеров
  10. DV триггер на элементах И-НЕ по схеме трех триггеров

 

Как известно, в человеческом мозге насчитывается примерно триллион нейронов. Вообще говоря, не так уж и много – если считать нейрон за байт, можно их все записать на 1000 Gb диск за какую-то тысячу долларов. Однако возможности человеческого мозга несколько превышают возможности «Пентиума» со 1000-гигабайтным винтом. Связано это с тем обстоятельством, что нейрон – это далеко не один байт.

 

Чтобы в этом убедиться, достаточно посмотреть на рисунок:

 

Рис. 26. Примерно так выглядят естественные нейроны.

 

Биологически нейрон представляет собой обычную (точнее, не совсем обычную) клетку, специализированную на передаче управляющих импульсов (не только электрических). В составе типичного нейрона обычно выделяют:

- дендриты – многочисленные короткие отростки, через которые в нейрон поступает входная информация,

- аксон – как правило, один длинный отросток (от 0,1мм до 1 метра), через который нейрон выдает выходную информацию;

- синапсы, или синаптические окончания – участки «стыковки» дендритов и аксонов, непосредственно обеспечивающие передачу нервных сигналов от клетки к клетке.

 

Передача сигналов в нервной системе осуществляется совсем не так, как в микропроцессоре. Нейрон порождает электрические импульсы, которые проходят по аксону и возбуждают его синапсы. Параметры таких импульсов едины для всех типов нейронов – длительность единичного «тика» 1мс, амплитуда 100мВ, минимальная пауза между импульсами порядка 4мс (можно сказать, что наша биологическая нейросеть работает на частоте в 200Гц). Получив импульс, синапсы аксона начинают выделять в окружающую среду специальные молекулы – нейротрансмиттеры. Попадая на синапсы дендритов, эти нейротрансмиттеры (всего их около 30 разновидностей) могут оказывать на них как возбуждающее, так и тормозящее действие. Таким образом, одиночный импульс, прошедший по аксону, может нести в себе гораздо больше информации, чем привычное для программиста «машинное слово». Кроме того, «понимание» этого импульса дендритами зависит еще и от общего состояния головного мозга – когда в нем циркулирует алкоголь, взаимодействие нейронов приобретает довольно причудливые формы.

 

Итак, нейрон сам по себе является достаточно сложным устройством (фактически, это целый ионный микрокомпьютер размером с клетку). Представлять его в виде примитивного сумматора получаемых дендритами импульсов можно было разве что на заре компьютерной эры:



 

Рис. 27. Первый искусственный нейрон – персептрон Маккалока-Питтса. 1946 год.

 

Сегодня мы уже хорошо понимаем, что между естественным нейроном и его самыми изощренными реализациями (самая свежая – STANNO, Self-Training Artificial Neural Network Object), основанными на подобных формальных моделях, лежит пропасть. И пропасть эта заключается прежде всего в том, что формальные нейроны остаются мертвыми. В отличие от живых, биологических нейронов, у них нет необходимости бороться за существование.

 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 9; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.015 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты