Referat jumisi Tayarlag`an : Jannazarov Atanazar Qabillag`an : Aymuratov Aydos Jobasi

b) Neyron tarmaqtıń haqıyqıy shıǵıwı
Neyron tarmaqlardan kóp tárepten paydalanıw múmkin, mısalı, naǵıstı anıqlaw, avtonom transport quralların basqarıw, prognozlaw. Qosımsha múmkin bolǵan qosımshalardı deatabıw múmkin.
Bul iste jol belgilerin anıqlawda neyron tarmaǵı naǵıstı anıqlaw ushın ámeliy mısal retinde isletiledi. Maqset - neyron tarmaq jaratıw jáne onı saylanǵan jol belgileri menen úyretiw. Sol maqsette jol belgileri tosınarlı generator járdeminde 25% ge shekem shawqımlı, bul halda R statistika programmasınan paydalanıladı. Shtutgart neyron tarmaqları simulyatori neyron tarmaqlardı jaratıw hám oqıtıw ushın isletilingen. Tarmaq qátelerin minimallastırıw ushın proceduralar tezligindegi ilgeri teoriyalıq tárepten anıqlanǵan ayırmashılıqlar anıq kórinedi. Keyin tarmaq shawqımlı bolıwı múmkin bolǵan bul jol belgilerin teńey alıwı kerek. Keyin taǵı bir jol belgisin neyron tarmaqta qanday úyretiw múmkinligi kórsetiledi.
Izertlew. Neyron tarmaqlardıń bioximiyalıq hám fiziologikalıq qásiyetlerin úyreniw neyrofiziologiyaniń predmeti esaplanadı.
Neyroinformatikada jasalma neyron tarmaqlar járdeminde kompyuter járdeminde neyron tarmaqların simulyatsiya etiwge yamasa neyron tarmaqlardıń qásiyetlerin programmalıq támiynat ushın paydalanıwǵa jaramlı etiwge urınıslar ámelge asıriladı. Neyron tarmaqlardıń kontseptual abstraksiyasi teoriyalıq biologiyada da júz beredı.
Atap aytqanda, esaplaw nevrologiyasida biologiyalıq sharayatlardan túrli dárejedegi abstraksiyaga iye model neyronlar olardıń dinamikasın hám informaciyanı qayta islew qábiletin tekseriw ushın simulyatsiya etilgen sinapslar járdeminde tarmaqlarǵa jalǵanadı. Matematikalıq tárepten ápiwayı modeller bolsa, bul matematikalıq analiz arqalı, biraq tiykarınan kompyuter simulyatsiyasi arqalı ámelge asıriladı.
Ótken ásirdiń sekseninshi hám toqsaninshi jıllarında fiziklar da bul tarawǵa kirdi hám sol waqıtta túsiniwge úlken úles qostılar. Házirgi waqıtta neyron tarmaqlar joqarı energiyalı fizikada, mısalı, joqarı fizikada analiz qılıw ushın isletiledi. Kóp ólshewli dep atalatuǵın usıllar eksperimental maǵlıwmatlardı ajıratıwdıń zárúrli bólegi bolıp tabıladı.
Neyron tarmaqları; 1) Nerv kletkalarınıń bir-biri menen sinapslar arqalı baylanısqan tarmaqları (nerv tarmaqları ). 2) jasalma neyron tarmaqları (Qısqa. KNN), kompyuterde ámelge asırılǵan neyron tarmaqlardıń simulyatsiya modelleri, yaǵnıy jasalma neyronlar tarmaqları. Biologiyalıq baǵdarlanǵan hám texnikalıq baǵdarlanǵan simulyatsiyalar ortasında parıq qiladi. Biologiyalıq baǵdarlanǵan simulyatsiyalar tiykarǵı itibar neyrobiologiyada uyreniletuǵın neyron qásiyetlerin eń isenimli kóbeytiwge qaratılǵan (shpiklar, dinamikalıq sinapslar, dendritlar hám aksonlarda elektr signallarınıń ótkezgishligi).
Texnikalıq baǵdarlanǵan simulyatsiyalar Bul texnikalıq mashqalalardi sheshiw ushın jasalma neyron tarmaqlardan paydalanıw haqqında, mısalı, naǵıstı anıqlaw yamasa waqıt ceriyalarin boljawda - bul neyroinformatikaniń teması. & # 8211 Texnikalıq mashqalalardi sheshiw ushın ANN qurıwdı jańa programmalastırıw paradigması retinde kóriw múmkin: Siz tarmaq dúzilisin hám sonday dep ataliwin bilesiz. Úyreniw qaǵıydası aldın, sonnan keyin tarmaq úyreniliwi kerek bolǵan funktsiyaǵa iykemlese aladı hám keyin úlgili maǵlıwmatlardan paydalanǵan halda neyron tarmaqtı " uyretadi" (1-kestege qarań). Bul jerde neyron tarmaqlardıń kelisiwi hám úyreniw qábileti tiykarınan " programmalastırıwni", yaǵnıy programmalardı jaratıw hám ózgertiwdi ańsatlastırıw ushın isletiledi. Tez-tez ANN den paydalanıwǵa alıp keletuǵın taǵı bir texnikalıq tárep sonda, ANN simulyatsiyasini principial tárepten parallellestiriw múmkin.
Óytkeni sonda, neyron tarmaǵındaǵı barlıq neyronlar bir waqtıniń ózinde isleydi, kópshilik algoritmlardı parallel túrde ańsatǵana atqarıp bolmaydı (yaǵnıy, bir waqtıniń ózinde túrli protsessorlar tárepinen). Parallel kompyuterlerden nátiyjeli paydalanıw waqıtı -waqıtı menen, ásirese, zárúrli waqıt talap etetuǵın qosımshalar ushın, sonıń menen birge, júdá kóp esaplawdı talap etetuǵın máseleler ushın zárúr boladı, mısalı, úyreniw arqalı neyron jalǵanıw strukturasın optimallastırıwda.
Jasalma neyron tarmaqlardıń dúzilisi: ANN rásmiy neyronlar yamasa neyron modelleri tarmaǵı bolıp tabıladı. Ol tiykarınan ush komponent menen belgilenedi: & # 8211 1) Bul bir neyrondıń kirisiw-shıǵıw munasábetlerin xarakteristikalaydı. Neyron kóp kirisiw hám bir shıǵıwǵa iye. Kóplegen modellerde kiriwler (x1. xn) salmaqlıq vektorınan alınǵan salmaqlar menen w = (w 1. w n) kóbeytiriledi hám keyin qosıladı : Bul sızıqlı bolmaǵan funktsiyaǵa aylanadı f shıǵıw signalı esaplaydı : a = f (d). Bul kóbinese ámelge asıriladı f neyrondıń juwap xarakteristikası yamasa xarakterli iymek sızig'i retinde, a "aksonal iskerlik" retinde hám d "dendritik potentsial" dep ataladı. Bul biologiyalıq neyrondaǵı akson hám dendrittiń sáykes keletuǵın funktsiyası menen baylanıslı. Stokastik neyron modellerinde uzatıw funktsiyası rol oynaydı f den d keyin a bir kútilmegen jaǵday procesi & # 223 ol menen.
Bul modeller, mısalı, dendritik membrana potentsialındaǵı statistikalıq dalgalanmalar. Ásirese, ápiwayı neyron modeli menen. Qapı neyronı yamasa Makkaloch-Pitts neyronı, qozǵalıw bosaǵasına aylanadı θ & # 252 den asıp ketiwi kerek, sonda neyron shıǵıw payda etedi (kóbinese masaq retinde aytinadi) (a = 1). Sonday eken f (d jasalma neyronlar qanday óz-ara baylanısqanlıǵın kórsetedi, qaysı neyronlar kiriwleri arqalı yamasa tuwrıdan-tuwrı shıǵıw aktivligi arqalı tarmaqqa kiriwlerdi hám qaysı neyronlar shıǵıwları arqalı shıǵıwlardı ańlatadı. Eń ápiwayı jaǵdayda, ishki jalǵanıw dúzilisi ápiwayıǵana matritsa arqalı bolıwı múmkin C. = (cij), mısalı. cij = 1, eger neyron i neyron menen j jalǵanǵan hám basqa cij = 0 yamasa cij haqıyqıy san retinde neyronlar arasındaǵı baylanıstıń kúshi ij ańlatadı. Unamlı nomerler tınıshsızlanıwǵa sebep bolǵan birikpelerdi, unamsız nomerler bolsa inhibitiv birikpelerdi ańlatadı.
Biologiyalıq neyron tarmaqlarda bul jalǵanıwlar sinapslar arqalı ornatıladı, bul jerde ximiyalıq uzatıwshı (neyrotransmitter) tómen aǵıs (yaǵnıy postsinaptik) kletkada eskertiwshi yamasa tásirdi payda etedi. Tarmaqtıń bul jalǵanıw strukturasın salmaqli grafik menen de jaqsı ańlatıw múmkin. Neyronlar túyinler, jalǵanıwlar bolsa grafik qırları retinde kórsetilgen. Asimmetrik jalǵanıwlar bolsa, jalǵanıw baǵdarı kósher menen kórsetiledi. Jalǵanıw kúshleri qırlardıń salmaqlıq bahaları retinde jazılıwı múmkin. & # 8211 Baylanısıw dúzilisin klassifikaciyalaw ushın zárúrli áhmiyetke iye aldınǵa baylanısqan (uzatılatuǵın tarmaq) hám (Tekseriw) tarmaqlardı parıqlaw ushın.
Aldınǵa baylanısqan tarmaqlarda neyronnıń aktivligi bir neshe aralıq basqıshlardan keyin birdey neyronǵa qaytarılıwı múmkin bolǵan jabıq halqalar (cikller) joq. Bul, ásirese, aldınǵa baylanısqan ápiwayı tarmaqlar kóp qatlamlı perseptronlar (E. kóp qatlamlı perseptronlar) hár bir qatlamda bir qansha jasalma neyronlar bar. Birinshi qatlam neyronları ózleriniń aksonal aktivligi arqalı tarmaqqa kirisiwdi ańlatadı, qatlamdıń barlıq neyronları keyingi qatlamdıń barlıq neyronları menen baylanısqan hám aqırǵı qatlam neyronları tarmaqtıń shıǵıwın ańlatadı. Úyreniw qaǵıydası baylanısıwlar qanday ekenligin kórsetedi cij yamasa salmaqlar wij eki neyron ortasında i hám j ózgeris (sinaptik plastisiya). de jergilikli tálim qaǵıydaları & # 196 ózgeriwi & # 916 qosımsha etilgencij den cij tek neyron iskerliginen i hám neyronda j dep atalmish da den Oqıtıwshı signalı Tj f & # 252 r neyronı j hám, arnawlı bir sharayatlarda, qosımsha " úyreniw signalı" itibarǵa alınıwı kerek, bul úyreniw ámelge asırılıwı kerekpe yamasa joq ekenligin kórsetedi (& # 916 c = 0).
Eń keń tarqalǵan úyreniw qaǵıydaları ónim qaǵıydaları : olarda " ózgeriw" ámeldegi), bul da oqıtıwshı signalın talap etedi. l & # 8805 0 faktorı da dep ataladı Úyreniw dárejesi tayınlanǵan. Bul sinapsniń qanshellilik ózgerlıgin kórsetedi. Eger l = 0 bolsa, ózgeris bolmaydı. Kóplegen modellerde úyreniw processinde úyreniw tezligi azayadı, keyinirek ol waqıtqa baylanıslı l = l (t) (qosımsha maǵlıwmatqa qarang).