ликого збільшення трудомісткості навчання. На основі проведених досліджень у цій роботі запропонована нова і ефективна методика розпізнавання зразків за допомогою розділеної схеми штучної нейронної мережі без вчителя на основі клітинного автомата не тільки для двовимірних, а й для чотиривимірних векторів. Наукова новизна полягає у формулюванні методики і створенні нового, адаптивного алгоритму, з використанням розділеної штучної нейронної мережі без вчителя і паралельного ймовірносно-статистичного аналізу інформації.
. 3 Мозок і біологічний нейрон
Мозок (рис. 1.1а) і Центральний Процесор (ЦП) ЕОМ (рис. 1.1б), є найскладнішими системами переробки інформації. ЦП інтегрує мільйони напівпровідникових транзисторів і подібний до мозку, в якому міститься близько 100 мільярдів нейронів, кожен з яких має в середньому 10 000 зв'язків. За аналогією з схемотехнікою великих інтегральних схем (ВІС) ЕОМ, де відбувається прийом, передача і переробка цифрової інформації, біологічна мережу нейронів відповідає за всі явища, які ми називаємо думками, емоціями, пам'яттю, Сенсомоторное і автономними функціями.
Рис. 1.1а. Будова і функції головного мозку
Рис. 1.1б. Приклад схеми ЦП
Мозок, в якому, на відміну від ЦП, щодня гине велика кількість нейронів, надзвичайно надійний і продовжує функціонувати. Обробка величезних обсягів інформації мозком здійснюється дуже швидко, за долі секунди, незважаючи на те, що сам нейрон є домедленнодействующім елементом з часом реакції декількох мілісекунд.
На відміну від біологічного нейрона, електричні напівпровідники ЦП є більш швидкодіючими і непомильними, проте кількість зв'язків між нейронами мозку у багато разів перевищує зв'язку між напівпровідниками ЦП, що забезпечує паралелізм і багато потоковість обробки інформації. Головний мозок людини складається з сірої і білої речовини. Сіра речовина являє собою мережу дендритів, аксонів і тіл нервових клітин. Міелінізірованние волокна, що з'єднують різні області мозку один з одним, з органами почуттів і мускулами, утворюють білу речовину. Мозок складається з двох півкуль, кожна півкуля в свою чергу з чотирьох частин - лобової, тім'яної, скроневої і потиличної.
У лобовій частині знаходиться відділ емоцій і центри управління рухами - права півкуля відповідає за рух лівої руки і ноги, а ліве за рух правої руки і ноги. У тім'яної частини - зона тілесних відчуттів і дотик. До неї примикає скронева зона, в якій розташовані центр мови, слуху, смаку. У потиличній частині розташований зоровий відділ, також відділ розпізнавання навколишніх предметів за допомогою зору. У мозку існують структурно відокремлені відділи такі, як кора, гіпоталамус, мозочок, мигдалина, смугасте тіло і т. Д. Кожен з відділів, у свою чергу, має складну модульну будову. Особливе місце в мозку затискає церебральна кора.
Вважається, що саме тут відбуваються найважливіші процеси асоціативної переробки інформації. Мозок є основним споживачем енергії тіла. Включає в себе лише 2% маси тіла, у стані спокою, мозок використовує приблизно 20% кисню тіла. Мозок також містить густу мережу кровоносних судин, які забезпечують киснем і живильними речовинами нейрони та інші тканини. Ця система кровопостачання пов'язана з головною системою кровообігу допомогою високоефективної фільтрує системи, званої гематоенцефалічний бар'єр, що є механізмом захисту, що оберігає мозок від можливих токсичних речовин, що знаходяться в крові.
Захист забезпечується низькою проникністю кровоносних судин мозку, а також щільним перекриттям гліальних клітин, що оточують нейрони. Фактично весь обсяг мозку, не зайнятий нейронами і кровоносними судинами, заповнений гліальними клітинами, які забезпечують структурну основу мозку.
1.4 Біологічний нейрон і нейронні мережі
Кожен нейрон володіє багатьма якостями, спільними з іншими елементами тіла, але його унікальною здатністю є приймання, обробка і передача електрохімічних сигналів по нервових шляхах, які утворюють комунікаційну систему мозку. На рис. 1.2а і рис. 1.2б. показана структура і будова типових біологічних нейронів. Нейрон складається з трьох частин: тіла клітини, дендритів і аксона, кожна частина зі своїми, але взаємопов'язаними функціями. Дендрити йдуть від тіла нервової клітини (сома) до інших нейронів, де вони приймають сигнали в точках з'єднання, званих синапсами.
Прийняті синапсом вхідні сигнали підводяться до тіла нейрона. Тут вони підсумовуються, причому одні входи прагнуть порушити нейрон, інші - перешкодити його збудженню. Коли сумарне збудження в тілі нейрона перевищує деякий поріг, нейрон збуджується, посилаючи по аксону сигнал іншим нейронам. У цієї о...
