神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)(1)(已修改)
2025-06-07 18:04 本頁(yè)面
【正文】 第二章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) ? 2. 1 人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物基礎(chǔ) ? 2. 2 人工神經(jīng) 元 模型 ? 2. 3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型 ? 2 .4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 學(xué)習(xí) ? 2. 1 人工 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物基礎(chǔ) ? 神經(jīng)元 (Neuron)也稱神經(jīng)細(xì)胞，它是生物神經(jīng)系統(tǒng)的最基本單元，它和人體中其他細(xì)胞的關(guān)鍵區(qū)別在于具有產(chǎn)生、處理和傳遞信號(hào)的功能。 ? 生物神經(jīng)元結(jié)構(gòu) ? 每個(gè)神經(jīng)元都包括四個(gè)部分 ：細(xì)胞體 (cell body)、樹(shù)突(dendrite)和軸突 (axon)和突觸 (synapse)。 每個(gè)神經(jīng)元大約有 1000~100000個(gè)突觸。若干神經(jīng)元以突觸相連構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 (a) 簡(jiǎn)單神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)圖 c) 簡(jiǎn)化后的網(wǎng)絡(luò)示意圖 圖 2. 1 簡(jiǎn)單神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖 b) 突觸結(jié)構(gòu)圖 ? ?? 生物神經(jīng)元的信息處理機(jī)理 一、信息的產(chǎn)生 研究認(rèn)為 ， 神經(jīng)元間信息的產(chǎn)生 、 傳遞和處理是一種電化學(xué)活動(dòng) 。 由膜內(nèi)外離子濃度決定 。 神經(jīng)元狀態(tài)： 靜息 興奮 抑制 膜電位： 極 化 polarization 去極化 depolarization 超極化 hypeypolarization 膜電位變化圖 神經(jīng)元對(duì)信息的傳遞與接收通過(guò)突觸進(jìn)行。 二 信息的傳遞與接收 神經(jīng) 電脈沖 神經(jīng) 質(zhì)產(chǎn)生 神經(jīng) 質(zhì)釋放 結(jié)合 過(guò)程 電生理 反應(yīng) 突觸信息傳遞過(guò)程 三、信息的整合 空間整合： 同一時(shí)刻產(chǎn)生的刺激所引起的膜電位變化，大致等于各單獨(dú)刺激引起的膜電位變化的代數(shù)和。 時(shí)間整合： 各 輸入脈沖 抵達(dá)神經(jīng)元的時(shí)間先后不一樣。 總的突觸后膜電位為一段時(shí)間內(nèi)的累積。 四、生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 以確定方式和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互連而成，完成信息采集、存儲(chǔ)、綜合處理等功能 。 人類社會(huì)關(guān)系亦如此。 2. 2 人工神經(jīng)元模型 2. 2. 1 神經(jīng)元的建模 最早提出且影響巨大的是 1943年 McCulloch和 MP模型，具有 6點(diǎn)假設(shè)： (1) 每個(gè)神經(jīng)元都是一個(gè)多輸入單輸出的信息處理單元； (2) 神經(jīng)元輸入分興奮性輸入和抑制性輸入兩種類型； (6) 神經(jīng)元本身是非時(shí)變的 ， 即其突觸時(shí)延和突觸強(qiáng)度 均為常數(shù) 。 (3) 神經(jīng)元具有空間整合特性和閾值特性； (4) 神經(jīng)元輸入與輸出間有固定的時(shí)滯 , 主要取決于突觸 延擱； (5) 忽略時(shí)間整合作用和不應(yīng)期； (a)表明人工神經(jīng)元有許多輸入信息，一個(gè)輸出信息； (b)表示突觸強(qiáng)度和性質(zhì)不同，導(dǎo)致作用不同，即權(quán)重不同； (c)表明信號(hào)整合； (d)總和超過(guò)閾值時(shí)，神經(jīng)元被激活。 x1 x1 w1j ┆ oj ┆ wij oj xi xi ┆ ┆ w
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