Основы искусственного интеллекта: учебное пособие

Neyron tarmoq komponentlari
Neyrotizimning eng muhim elementi adaptiv toplayıcıdır . [3]. U kirish signali vektorining nuqta mahsulotini hisoblab chiqadi ­x parametr vektoriga. Sozlanishi parametrlar vektori mavjudligi sababli uni adaptiv deb ataymiz ( 3.1-rasm).
a _p
-
2
а

ж,


а₀


Х„


а.

a ₀ + (g,a)
Guruch. 3.1. Moslashuvchan totalizator
Neyrotizimning keyingi eng muhim elementi chiziqli bo'lmagan ­signal konvertoridir ( 3.2-rasm). U skalyar kirish x ni oladi va uni ph(x) funksiya qiymatiga aylantiradi .
f
X
(*) ^
Guruch. 3.2. Nochiziqli signal konvertori
Filial nuqtasi ( 3.3-rasm) bir signalni bir nechta manzillarga yuborish uchun ishlatiladi. U skalyar kirish x ni oladi va uni barcha chiqishlariga uzatadi.


Guruch. 3.3. Filial nuqtasi



Chiziqli bog‘lanish (sinaps; 3.4-rasm) odatda to‘ldiruvchidan alohida topilmaydi, lekin ba’zi mulohazalarga ko‘ra uni alohida element sifatida ajratib ko‘rsatish qulay bo‘lishi mumkin. U ­kirish signalini x "sinapsning og'irligi" ga ko'paytiradi.
x ► a • x
Guruch. 3.4. Sinaps
Nihoyat, standart formal neyron (3.5-rasm) ­kirish qo'shimchasi, chiziqli bo'lmagan konvertor ­va chiqish tarmog'i nuqtasidan iborat.


Chiziqsiz nuqtani kiritish
qo'shuvchi filial konvertori
Guruch. 3.5. Standart rasmiy neyron



Biologik asab tizimlarining mohiyatini aks ettirish uchun sun'iy neyronning ta'rifini quyidagicha berish mumkin ­[3]:

• 
  u bir nechta kirish kanallari orqali kirish signallarini (kirish ma'lumotlari yoki neyron tarmog'ining boshqa neyronlaridan chiqish signallari) oladi;
  
• 
  har bir kirish signali ­biologik neyronning sinaptik faolligiga mos keladigan ma'lum bir intensivlikka (og'irlik) ega bo'lgan ulanish orqali o'tadi;
  
• 
  ma'lum bir chegara qiymati har bir neyron bilan bog'liq: kirishlardagi signal qiymatlarining vaznli yig'indisi hisoblab chiqiladi, undan chegara qiymati chiqariladi ­va shu bilan neyronning faollashuv qiymati hisoblanadi (uni postsinaptik potentsial deb ham ataladi) . neyron - R8R);
  
• 
  faollashtirish signali faollashtirish funktsiyasi (yoki uzatish funktsiyasi) yordamida neyronning chiqish signaliga aylantiriladi.
  

Agar biz bosqichma-bosqich faollashtirish funktsiyasidan foydalansak ­(ya'ni, agar kirish manfiy bo'lsa, neyronning chiqishi nolga teng bo'lsa va kirish nol yoki musbat bo'lsa), unda bunday neyron ­xuddi ilgari tasvirlangan tarzda ishlaydi. biologik ­neyron. E'tibor bering, chegara qiymatini og'irlikdagi yig'indidan ayirish va natijani nolga solishtirish vaznli yig'indini chegara qiymati bilan solishtirish bilan bir xil ­, ammo uni amalga oshirish ancha oson, shuning uchun chegara funktsiyalari (nol chegara bilan taqqoslash) kamdan-kam qo'llaniladi. sun'iy neyron tarmoqlarda. Bundan tashqari, og'irliklar salbiy bo'lishi mumkinligini hisobga olish kerak, ya'ni bunday sinaps neyronga qo'zg'atuvchi emas, balki inhibitiv ta'sir ko'rsatadi (va ­bunday inhibitiv neyronlar tirik miyada mavjud).
Bu bitta neyronning tavsifi edi. Endi savol tug'iladi: neyronlarni bir-biriga qanday ulash mumkin? Agar neyron ­tarmoq biror narsa uchun ishlatilishi kerak bo'lsa, unda u ­kirish (tashqi dunyodan bizni qiziqtiradigan o'zgaruvchilar qiymatlarini olish) va chiqishlari (prognozlar yoki nazorat signallari) bo'lishi kerak. Bunday neyron tarmog'ining kirish va chiqishlari tirik organizmda mavjud bo'lgan sezgir va motor nervlariga mos keladi, masalan, ­mos ravishda ko'zdan va qo'llarga o'tadigan nervlar. Bundan tashqari, neyron tarmoqda ­ba'zi ichki funktsiyalarni bajaradigan bir qator oraliq (yashirin) neyronlar bo'lishi mumkin. ­Bunday holda, kirish, yashirin va chiqish neyronlari o'zaro bog'langan bo'lishi kerak.
Bu erda asosiy masala - bu fikr- mulohaza. Eng oddiy tarmoq to'g'ridan-to'g'ri signal uzatilishi bilan tuzilishga ega: signallar kirishlardan yashirin elementlar orqali o'tadi ­va ertami-kechmi chiqishga keladi. Bunday tuzilma ­barqaror xulq-atvorga ega. Agar tarmoq takroriy bo'lsa (ya'ni, uzoqdan yaqinroq neyronlarga qaytib keladigan ulanishlarni o'z ichiga olgan bo'lsa), u beqaror va juda murakkab xatti-harakatlar dinamikasiga ega bo'lishi mumkin. Takroriy tarmoqlar neyron tarmoqlari sohasidagi tadqiqotchilar uchun katta qiziqish uyg'otadi, ammo amaliy ­muammolarni hal qilishda (hech bo'lmaganda hozirgacha) ­to'g'ridan-to'g'ri uzatiladigan tuzilmalar eng foydali bo'lib chiqdi.
To'g'ridan-to'g'ri uzatish tarmog'ining odatiy namunasi 1 ­-rasmda ko'rsatilgan. 3.6. Bu erda neyronlar muntazam ravishda tashkil etiladi