Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Введение. Развитие ИНС вдохновляется биологией




Читайте также:
  1. I. ВВЕДЕНИЕ
  2. I. Введение
  3. I. Введение
  4. II .ВВЕДЕНИЕ
  5. Берут призму исландского шпата… Призму распиливают перпендикулярно к плоскости… Затем обе половины склеивают канадским бальзамом…» (А.Г. Столетов. Введение в акустику и оптику).
  6. Билет 20. Структура научного текста. Типы научных текстов: статья, реферат, обзор литературы. Курсовая работа. Введение научного текста
  7. ВВЕДЕНИЕ
  8. ВВЕДЕНИЕ
  9. ВВЕДЕНИЕ
  10. ВВЕДЕНИЕ

Развитие ИНС вдохновляется биологией. Рассматривая сетевые конфигурации и алгоритмы, исследователи применяют термины, заимствованные из принципов организации мозговой деятельности. Но на этом аналогия заканчивается. Знания о работе мозга столь ограничены, что мало бы нашлось точно доказанных закономерностей для тех, кто пожелал бы руководствоваться ими. Поэтому разработчикам сетей приходится выходить за пределы современных биологических знаний в поисках структур, способных выполнять полезные функции.

Нервная система человека очень сложна. Около 1011 нейронов учувствуют в примерно 1015 передающих связях, имеющих длину метр и более. Каждый нейрон обладает многими свойствами, общими с другими органами тела, но ему присущи многие уникальные способности: принимать, обрабатывать и передавать электрохимические сигналы по нервным путям, которые образуют коммуникационную систему мозга.

На рисунке 1 показана структура пары типичных биологических нейронов. Дендриты идут от тела нервной клетки к другим нейронам, где они принимают сигналы в точках соединения, называемых синапсами. Принятые синапсом входные сигналы передаются к телу нейрона. Здесь они суммируются, причём одни входы стремятся возбудить нейрон, другие – воспрепятствовать его возбуждению. Когда суммарное возбуждение в теле нейрона превышает некоторый порог, нейрон возбуждается, посылая по аксону сигнал другим нейронам. У этой основной функциональной схемы много усложнений и исключений, однако, большинство ИНС моделирую лишь эти простые свойства.

 

Рисунок 1. Биологическая модель нейронной сети

 

Искусственный нейрон имитирует в первом приближении свойства биологического нейрона. На вход искусственного нейрона поступает некоторое множество сигналов, каждый из которых является выходом другого нейрона. Каждый вход умножается на соответствующий вес, аналогичный силе синаптической связи, и все произведения суммируются, определяя уровень активации нейрона. На рисунке 2 представлена модель, реализующая эту идею. Множество входных сигналов, обозначенных , поступает на искусственный нейрон. Эти входные сигналы, в совокупности обозначаемые вектором , соответствуют сигналам, приходящим в синапсы биологического нейрона. Каждый сигнал умножается на суммирующий блок, обозначенный . Каждый вес соответствует «силе» одной биологической синаптической связи. Множество весов в совокупности обозначается вектором . Суммирующий блок, соответствующий телу биологического элемента, складывает взвешенные входы алгебраически, создавая выход, который обозначен как . В векторных обозначениях это может быть записано следующим образом:



Сигнал далее, как правило, преобразется активационной функцией и даёт выходной нейронный сигнал . Активационная функция может быть представлена разными функциями, например, пороговой функцией или сигмоидой.

Рисунок 2. Модель искусственного нейрона

Выражения для пороговой и сигмоидальной активационных функций:

Рисунок 3. Вид сигмоидальной активационной функции


Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 12; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.014 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