На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

ления нейромедиаторов и многими другими факторами, управляемыми как генетически, так и при помощи разнообразных сигнальных систем. В рамках методологии искусственных нейронных сетей функционирование отдельного нейрона обычно описывается уравнением (см. Рис. 2): o = f ( a ), a = ∑o w − t (1) i i i j j ji i где: a i – общий сетевой вход нейрона i; o j – выходной сигнал нейрона j; w ji – вес связи (синаптическая проводимость) между нейронами j и i; t i – порог активации нейрона i (превышение этого порога суммой воздействий со стороны соседних нейронов приводит его в возбужденное состояние); o i – результирующий выходной сигнал, равный уровню активности данного нейрона i; f(x) – т.н. функция активации нейрона (или передаточная функция), которая в простейшем случае, к примеру, может быть определена как пороговая: ⎧1, x ≥ 0 f ( x) = ⎨ (2) ⎩0, x < 0 w w a i = Σw ji o j -t i o i = f(a i ) Рис. 2. Нейрон МакКаллока-Питтса 16

Таким образом, уравнение (1) в сочетании с определением функции (2) упрощенно описывает функционирование биологического нейрона, находящегося, в частности, в коре головного мозга человека. Подобно своему биологическому прототипу, нейроны МакКаллока- Питтса способны обучаться путем настройки параметров w, описывающих синаптическую проводимость. Как правило, вместо использования пороговых величин t i в нейросеть добавляют так называемые «псевдонейроны смещения» (bias pseudoneurons) с постоянным выходным сигналом, равным 1. 1.2.3. Персептрон Розенблатта На приведенном выше описании искусственного нейрона были основаны разработанные более 40 лет назад первые типы искусственных нейронных сетей, получивших название «персептроны» [5-7] (в русскоязычной литературе пишутся иногда как «перцептроны»), а вместе с ними и первые попытки создать искусственный интеллект путем имитации работы головного мозга человека на клеточном уровне. Название «персептрон» происходит от английского слова perception – восприятие. Оно было предложено в 1958 г. Фрэнком Розенблаттом в попытках имитировать с помощью нейронов МакКаллока-Питтса человеческое восприятие (прежде всего зрение) и распознавание с его помощью объектов внешнего мира. Персептрон Розенблатта имел многослойную архитектуру (см. Рис. 3), причем только последний (выходной) содержал нейроны с настраиваемыми весами, а формируемые ими выходные сигналы свидетельствовали о принадлежности анализируемого объекта к определенному классу. Само описание объекта в персептронах Розенблатта формировалось на входном слое нейронов, названном рецепторным полем по аналогии с биологическим прототипом. Сигналы с рецепторного поля поступали на необязательный скрытый слой нейронов по связям, веса которых инициировались случайными числами и в процессе обучения не менялись, а сформированные на нейронах скры- 17

Таким образом, уравнение (1) в сочетании с определением функции (2)<br />

упрощенно описывает функционирование биологического нейрона, находящегося,<br />

в частности, в коре головного мозга человека.<br />

Подобно своему биологическому прототипу, нейроны МакКаллока-<br />

Питтса способны обучаться путем настройки параметров w, описывающих синаптическую<br />

проводимость.<br />

Как правило, вместо использования пороговых величин t i в нейросеть добавляют<br />

так называемые «псевдонейроны смещения» (bias pseudoneurons) с постоянным<br />

выходным сигналом, равным 1.<br />

1.2.3. Персептрон Розенблатта<br />

На приведенном выше описании искусственного нейрона были основаны<br />

разработанные более 40 лет назад первые типы искусственных нейронных сетей,<br />

получивших название «персептроны» [5-7] (в русскоязычной литературе<br />

пишутся иногда как «перцептроны»), а вместе с ними и первые попытки создать<br />

искусственный интеллект путем имитации работы головного мозга человека<br />

на клеточном уровне. Название «персептрон» происходит от английского<br />

слова perception – восприятие. Оно было предложено в 1958 г. Фрэнком Розенблаттом<br />

в попытках имитировать с помощью нейронов МакКаллока-Питтса<br />

человеческое восприятие (прежде всего зрение) и распознавание с его помощью<br />

объектов внешнего мира. Персептрон Розенблатта имел многослойную архитектуру<br />

(см. Рис. 3), причем только последний (выходной) содержал нейроны с<br />

настраиваемыми весами, а формируемые ими выходные сигналы свидетельствовали<br />

о принадлежности анализируемого объекта к определенному классу.<br />

Само описание объекта в персептронах Розенблатта формировалось на входном<br />

слое нейронов, названном рецепторным полем по аналогии с биологическим<br />

прототипом. Сигналы с рецепторного поля поступали на необязательный скрытый<br />

слой нейронов по связям, веса которых инициировались случайными числами<br />

и в процессе обучения не менялись, а сформированные на нейронах скры-<br />

17

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!