альних паралельних шин.
Ці та інші особливості НП дозволяють виділити їх в самостійний клас процесорних пристроїв обчислювальної техніки.
Глава III Основи теорії нейроподібних мереж.
В
3.1. Деякі відомості про мозок
Що дозволяє людині аналізувати інформацію, що надходить? У термінології нейрогенетики введено ключове поняття - нейромережа. Саме сукупність нейромереж утворює відділи нервової системи людини, які в свою чергу визначають всю діяльність, надають суті розум, інтелект.
Мозок є, мабуть, найскладнішою з відомих нам систем переробки інформації. Досить сказати, що в ньому міститься близько 100 мільярдів нейронів, кожен з яких має в середньому 10 000 зв'язків. При цьому мозок надзвичайно надійний: щодня гине велика кількість нейронів, а мозок продовжує функціонувати. Обробка величезних обсягів інформації здійснюється мозком дуже швидко, за долі секунди, незважаючи на те, що нейрон є медленнодействующімі елементом з часом реакції не менше декількох мілісекунд.
Поки не надто зрозуміло, як мозку вдається отримати настільки вражаюче поєднання надійності та швидкодії. Досить добре вивчена структура і функції окремих нейронів, є дані про організацію внутрішніх та зовнішніх зв'язків між нейронами деяких структурних утворень мозку, зовсім мало відомо про участь різних структур у процесах переробки інформації.
Нижче наводяться деякі відомості про пристрій і роботу нервової системи, які використовуються при побудові моделей нейронних мереж. <В
3.2. Нейрон як елементарне ланка.
Нервові клітини, або нейрони, являють собою особливий вид клітин в живих організмах, володіють електричною активністю, основне призначення яких полягає в оперативному управлінні організмом. Схематичне зображення нейрона наведено на малюнку 1. br/>В
Малюнок 1. Схема будови нейрона
Нейрон має тіло (Сому) - 1, дерево входів (дендрити) - 4 і виходів (аксон і його закінчення) - 2. Сома, як правило, має поперечний розмір у кілька десятків мікрон. Довжина дендритів може досягати 1 мм, дендрити сильно гілкуються, пронизуючи порівняно великий простір в околиці нейрона. Довжина аксона може досягати сотень міліметрів. Початковий сегмент аксона - 3, прилеглий до тіла клітини, потовщений. Іноді цей сегмент називають аксони горбком. У міру видалення від клітини він поступово звужується і на відстані кількох десятків мікрон на ньому з'являється міеліновая оболонка, що має високий електричний опір. На сомі і на дендритах розташовуються закінчення (колатералі) аксонів, що йдуть від інших нервових клітин. Кожне таке закінчення має вигляд потовщення, званого синаптичної бляшкою, або синапсом. Поперечні розміри синапсу, як правило, не перевищують декількох мікрон, найчастіше ці розміри становлять близько 1 мкм.
Вхідні сигнали дендритного дерева (постсинаптичні потенціали [2]) зважуються і підсумовуються на шляху до аксонів горбок, де генерується вихідний імпульс (спайк) або група імпульсів. Його наявність (або інтенсивність), отже, є функцією зваженої суми вхідних сигналів. Вихідний сигнал проходить по гілках аксона і досягає синапсів, які з'єднують аксони з дендритними деревами інших нейронів. Через синапси сигнал трансформується в новий вхідний сигнал для суміжних нейронів. Цей вхідний сигнал може бути позитивним і негативним (збудливим або гальмують) залежно від виду синапсів. Величина вхідного сигналу, генерованого синапсом, може бути різної навіть при однаковій величині сигналу, що приходить в синапс. Ці відмінності визначаються ефективністю або вагою синапсу. Синаптична вага може змінюватися в процесі функціонування синапсу. Багато вчених вважають таке зміна нейрофізіологічним корелятом (слідом) пам'яті. При цьому роль механізмів молекулярної пам'яті полягає в довготривалому закріпленні цих слідів.
Нейрони можна розбити на три великі групи: рецепторні, проміжні та ефекторні. Рецепторні нейрони забезпечують введення в мозок сенсорної інформації. Вони трансформують сигнали, що надходять на органи чуття (оптичні сигнали в сітківці ока, акустичні в вушної равлику або нюхові в хеморецепторах носа), в електричну импульсацию своїх аксонів. Ефекторні нейрони передають приходять на них сигнали виконавчим органам. На кінці їх аксонів маються спеціальні синаптичні з'єднання з виконавчими органами, наприклад м'язами, де збудження нейронів трансформується в скорочення м'язів. Проміжні нейрони здійснюють обробку інформації, одержуваної від рецепторів, і формують керуючі сигнали для ефекторів. Вони утворюють центральну нервову систему. p> 3.3. Нейроподібні елемент.
На нейроподібні елемент надходить набір вхідних сигналів x1 ... хn (або вхідний вектор), що представляє собою вихідні сигнали інших нейроподібних елементів. Цей вхідний вектор відповідає сигналам, що надходять в синапси [3] биологиче-ських нейронів. Кожен вхідний сигнал...
