Лекция 24

Модель нервной клетки (нейрона)

Ученые, работающие в области нейронных сетей, исследовали различные модели клеток головного мозга.

Остановимся на описании лишь одной обобщенной модели, используемой в технических приложениях. Человеческий мозг содержит около 10¹¹ нервных клеток, каждая из которых связана с другими клетками. Число таких связей примерно равно10¹⁴.

Рис. 2

На рис.2 показана упрощенная схема нейрона (нервной клетки) человека. Клетка включает в себя ядро, окруженное электрической мембраной. Каждый нейрон имеет порог активации, который может быть плавающим и его область значений лежит между максимумом и минимумом. Чтобы повысить или понизить активацию данного нейрона с помощью других нейронов, существует так называемые синапсы. Эти синапсы передают уровень активизации от нейрона-передатчика к нейрону-приемнику. Если синапс является возбуждающим, то уровень активации от нейрона-передатчика повышает активность нейрона-приемника. Если же синапс является успокаивающим, активация от нейрона-передатчика понижает активность нейрона-приемника. Синапсы отличаются между собой не только тем, что они возбуждают или успокаивают нейрон-приемник, но и по силе воздействия (синаптической силе). Выходной сигнал каждого нейрона с помощью так называемого аксона поступает на свыше чем 10000 синапсов, оказывающих влияние на другие нейроны.

Описанная модель нейрона положена в основу большинства технических реализаций нейронной сети. Заметим, что такая модель является весьма неточной аппроксимацией реального мира. Бесспорно, что построить точную модель нейрона человека не представляется возможным. Такое моделирование превышает человеческие возможности. Отсюда любое устройство, построенное с использованием описанной упрощенной модели нейрона человека, не в состоянии копировать человеческий мозг. Однако многочисленные успешные приложения, доказали эффективность нейронных сетей, построенных с помощью упрощенной модели нейрона.

Дата добавления: 2014-01-07