«Elektronika va avtomatika» fakulteti «intellektuаl oʼLChАSh аsboblаri» fanidan amaliy mashg‘ulotlarni o‘tkazish uchun uslubiy ko’rsatmalar toshkent 2021-2022

Neyrotuzulmalarni o’lchash vositalarida qo’llanilishi.
Inson miyasini o'rganish minglab yillardir. Zamonaviy elektronikaning paydo bo'lishi bilan apparatda fikrlash jarayonini takrorlashga urinishlar boshlandi. Birinchi qadam 1943 yilda neyrofiziolog Uorren Makkallok va matematik Uolter Pittsning sun'iy neyronlarning ishlashi va neyron tarmog'i modelini elektr zanjirlarida tasvirlash haqidagi maqolasi nashr etilishi bilan qo'yildi. Kelajakda neyron tarmoqlarning rivojlanishi quyidagicha edi:
1949 yil - Donald Xebbning "Xulq-atvorni tashkil etish" kitobi nashr etildi, unda neyronlar o'rtasidagi aloqalarni sozlash muammolari o'rganildi;
1950-yillar - sun'iy neyron tarmoqlarning dasturiy modellari paydo bo'ladi. Birinchi ishni IBM tadqiqot laboratoriyasi xodimi Natanial Rochester amalga oshirdi. Keyingi tatbiqlar muvaffaqiyatli bo'lgan bo'lsa-da, bu model muvaffaqiyatsizlikka uchradi, chunki an'anaviy hisoblashning portlovchi o'sishi neyron tadqiqotlarga soya soldi;
1956 yil - Dartmut sun'iy intellekt tadqiqot instituti sun'iy intellektning, xususan, neyron tarmoqlarning rivojlanishiga turtki berdi. Sun'iy intellekt bo'yicha tadqiqotlarni ilgari surish ikki yo'nalishga bo'lingan: sun'iy intellekt tizimlarining sanoat ilovalari (ekspert tizimlari) va miyani modellashtirish;
1958 yil - Jon fon Neyman vakuum naychalari yordamida oddiy neyron funktsiyalarini simulyatsiya qilishni taklif qildi;
1959 yil - Bernard Widrow va Marcian Hoff ADAUNE va MADAUNE (Multiple ADAptive UNear Elements) modellarini ishlab chiqdi. MADAUNE telefon liniyalarida aks-sadoni yo'qotib, moslashuvchan filtr vazifasini bajardi. Ushbu neyron tarmoq hali ham tijoratda qo'llaniladi;
1961 yil - Neyrobiolog Frenk Rozenblat perseptron ustida ish boshladi (idrok qilish - idrok etish). Bir qatlamli perseptron apparatda qurilgan va klassik neyron tarmoq hisoblanadi. Keyin perseptron kirish signallarini ikkita sinfdan biriga tasniflash uchun ishlatilgan. Afsuski, bir qatlamli perseptron cheklangan edi va 1969 yilda Marvin Minski va Seymur Papertning "Perseptronlar" kitobida tanqid qilingan.
Dastlabki yutuqlar neyron tarmoqlarning potentsialini oshirib yuborishga yordam berdi, ayniqsa o'sha paytdagi cheklangan elektronika nuqtai nazaridan. Akademik va texnik dunyoda gullab-yashnagan haddan tashqari kutish bu davrning umumiy adabiyotini yuqtirdi. “Tafakkur mashinasi”ning ta’siri insonlarga ta’sir qilishidan qo‘rqish yozuvchilar tomonidan doimo kuchaygan, xususan, A.Azimovning robotlar haqidagi bir qator kitoblarida aqlli robotlar qobiliyatining ma’naviy qadriyatlarga ta’siri oqibatlari ko‘rsatilgan. inson funktsiyalarini bajarish uchun. Ushbu qo'rquvlar bajarilmagan va'dalar bilan birgalikda neyron tarmoq tadqiqotlarini tanqid qilgan mutaxassislarning ko'plab umidsizliklarini keltirib chiqardi. Natijada moliyalashtirish to'xtatildi. Retsessiya 1970-yillarning oxirigacha davom etdi.
1970-yillarning oxiriga kelib. neyrotarmoq modellariga qiziqishni jonlantirish uchun sharoitlar yaratildi. Bunga miyaning eksperimental tadqiqotlarida yangi ma'lumotlarning to'planishi sabab bo'ldi. Bundan tashqari, murakkab neyron tizimlarni modellashtirish uchun texnik bazani yaratishga hissa qo'shadigan mikroelektronika va kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi, ishlashning tubdan o'sishi faqat neyronga xos bo'lgan parallel ma'lumotlarni qayta ishlash tufayli bo'lishi mumkinligini tushunishga olib keldi. miyadagi tarmoqlar.
Bugungi kunda yuzlab firma va laboratoriyalar neyron tarmoqlar texnologiyalari sohasida tadqiqotlar olib bormoqda. Bir qator neyrokompyuterlar va neyromodullar ishlab chiqilgan bo'lib, ular oddiy kompyuterlar nazorati ostida va mustaqil ravishda yuqori tezlikda ishlaydi.
Yuqori samarali neyrokompyuterlarni yaratish uch turdagi neyron tarmoq modellarini o'rganishni talab qiladi: fizik, matematik va texnologik. Neyron tarmoq modellarini yaratish bo'yicha nashrlarning asosiy ulushini VLSI, optik va boshqa texnologiyalar asosidagi neyroprotsessorlarning har xil turlarini amalga oshirish bo'yicha ishlar tashkil etadi. Biroq, neyrokompyuterlarni qo'llashning aksariyat qismi biologik neyron tarmoqlariga xos bo'lgan "haqiqiy" parallellikni ta'minlay olmaydigan fon Neyman protsessoridan (universal yoki ixtisoslashtirilgan) foydalanadi.
Miya faoliyatining fizik tamoyillarini aks ettiruvchi neyron tarmoqlarning fizik modellarini o‘rganish bo‘yicha olib borilgan ishlar nemis biologi M.Maxovald boshchiligidagi Silicon Cortex (SCX) loyihasini yaratishga olib keldi. Shunga qaramay, miyaning jismoniy modellarini ishlab chiqishda sezilarli yutuqlarga qaramay, miya ishini etarli darajada aks ettiradigan va yangi bilimlarni yaratishga imkon beradigan model hali yaratilmagan. Bundan tashqari, asosiy muammo - ko'rish, e'tibor, muvofiqlashtirilgan xatti-harakatlarni boshqarishni modellashtirish - neyron tarmoq texnologiyasi doirasida qoniqarli echimga ega emas.
Shu nuqtai nazardan qaraganda, eng muhimi neyron tarmoq hisoblashlarining matematik modellarini yaratish bo'yicha ishlar bo'lib, ular ko'plab hisoblash elementlari - rasmiy neyronlarning parallel ishlashini tashkil qilishning yangi tamoyillarini ishlab chiqish va yaratish imkonini beradi.
Sun'iy neyron tarmoqlar nazariyasining rivojlanishiga aloqadorlik (ingliz tilidan, ulanish) katta ta'sir ko'rsatdi - sun'iy intellektning inson miyasi (fikrlash) modellarini yaratish, tadqiq qilish va ishlab chiqish bilan bog'liq bo'lgan bo'limi. Konnektsionizm nuqtai nazaridan, neyron tarmoqlarni qurish kontseptsiyasining asosi neyronlarni juda oddiy avtomatlar yordamida modellashtirish mumkinligi haqidagi g'oyadir va miyaning butun murakkabligi, uning faoliyatining moslashuvchanligi va boshqa muhim fazilatlari tomonidan belgilanadi. neyronlar orasidagi aloqalar. Har bir havola signalni uzatish uchun oddiy elementdir. Ushbu yondashuv bilan neyron tarmoq modeli quyidagilar bilan tavsiflanadi:
• tizimning bir xilligi (neyron tarmoq elementlari bir xil darajada sodda, hamma narsa ulanish tuzilishi bilan belgilanadi);
• ishonchsiz elementlardan qurilgan tizimning ishonchliligi, ulanishlarning haddan tashqari ko'pligi tufayli;
• golografik, uning qismi vayron bo'lgan taqdirda tizim xususiyatlarining xavfsizligini ta'minlaydi.
Boshqarish tizimida datchiklarning rolini retseptorlar, boshqaruvchi kompyuterning rolini inson miyasi, ijro etuvchi mexanizmlarning rolini insonning harakat tizimi (uning mushaklari), dasturlashtirilgan harakatning tashabbuskori rolini miya bajaradi. .
Biologik boshqaruv tizimlarining markaziy bo'g'ini miya bo'lib, u 100 milliarddan ortiq nerv hujayralari - neyronlardan iborat bo'lib, ularning har biri o'rtacha 10 000 ta ulanishga ega.
Neyron tarmoqlarga bo'lgan qiziqishning qayta tiklanishiga (1982) bir qator o'zgarishlar sabab bo'ldi. Jon Xopfild hujjatni AQSh Milliy Fanlar akademiyasiga topshirdi. Xopfildning yondashuvi neyron tarmoqlarni yangi arxitektura tamoyili asosida modellashtirish imkoniyatlarini ko'rsatdi.
Shu bilan birga, Kiotoda (Yaponiya) neyron tarmoqlar bo'yicha Amerika-Yaponiya qo'shma konferentsiyasi bo'lib o'tdi, bu beshinchi avlodning yutug'ini e'lon qildi. Amerika davriy nashrlari bu voqeani ko'rib chiqib, Qo'shma Shtatlar ortda qolishi mumkinligini ta'kidladi, bu esa neyron tarmoqlari sohasidagi mablag'larning ko'payishiga olib keldi.
1985 yildan beri Amerika Fizika Instituti har yili Hisoblash uchun neyron tarmoqlar yig'ilishlarini boshladi.
1989 yilda Mudofaa uchun neyron tarmoqlari yig'ilishida Bernard Vidrov tinglovchilarga jahon bozorlari va ishlab chiqarish jang maydoni bo'lgan to'rtinchi jahon urushining boshlanishi haqida ma'lumot berdi.
1990 yilda Kichik biznesni himoya qilish bo'yicha innovatsion tadqiqot dasturlari bo'limi neyron tarmoqlardan foydalanish mumkin bo'lgan 16 ta asosiy va 13 ta qo'shimcha mavzularni nomladi.
Neyron tarmoqlar bugungi kunda hamma joyda muhokama qilinmoqda. Ulardan foydalanish istiqbollari noan'anaviy muammolarni hal qilish nuqtai nazaridan juda yorqin ko'rinadi va butun texnologiyaning kalitidir. Ayni paytda neyron tarmoqlarning rivojlanishining aksariyati printsipial jihatdan ishlaydi, ammo protsessor cheklovlari bo'lishi mumkin. Tadqiqotlar neyron tarmoqlarning dasturiy va apparat vositalarini amalga oshirishga qaratilgan. Kompaniyalar uchta turdagi neyrochiplarni yaratish ustida ishlamoqda: raqamli, analogli va optik, ular yaqin kelajakning natijasi bo'lishini va'da qilmoqda.
Nazorat savollari
1.Intellektual o‘lchash asbobi yoki tizimi deganda nimani tushuniladi?
2.Neyron tarmoqlarning yaratilish va rivojlanish tarixi qanday?
3.Sun'iy neyronning kengaytirilgan modeli qanday shaklga ega? Chizing.
2 – AMALIY MASHG‘ULOT.

SU’NIY NEYRON. O’LCHASHLARNING BILIMLAR BAZASI. O’LCHASH BILIMLAR TAQDIMOTI

Reja:

1. Sun'iy neyron tarmog'ini o'rganishning mohiyati.

   
   

2. O’lchov bilimlari asoslarini tuzish va qurish.

   
   

3. Bilimlarni ifodalshning semantik modellari.