рожнє безліч входів, на які надходять сигнали х1, х2, ..., хn. Суммирующий блок, блок перетворення сигналу за допомогою активационной проекції і один вихід Уо. Кожному входу приписаний свій «вага» w (відповідний мірою »біологічної синоптичної зв'язку). Функціонує нейрон в два такти, на першому такті в суммирующем блоці обчислюється величина збудження отриманого нейроном. Іншими словами, нейрон має вхідні сигнали, в біологічному нейроні роль «збирача» цих сигналів від інших нейронів служить дендрит, і у нейрона є вихідний сигнал, в біологічному нейроні передавачем сигналів іншим нервовим клітинам служить аксон. Іншими словами, в нейрон від інших нейронів приходить якесь число сигналів, обробивши їх, нейрон передає вихідний сигнал далі, іншому нейрону.
Функціонує нейрон в два такти, на першому такті в суммирующем блоці обчислюється величина збудження отриманого нейроном
На другому такті сумарне збудження пропускається через активаційну (перетворюючу) функцію F в результаті чого виходить вихідний сигнал Yо=F (Y)
Існує 4 види активационной функції:
) Лінійна функція (гістерезис)
2) Функція єдиного стрибка
3) Сигмоїдальні функція активації
1.2 Огляд інформаційних технологій/програмних засобів для реалізації алгоритмів нейронних мереж
Типи апаратного забезпечення на основі ІНС
Існує велика кількість типів розглянутих пристроїв, проте їх можна розділити на три основні класи, які можуть застосовуватися в залежності від поставлених і виконуваних завдань.
Нейрокомп'ютери (Neurocomputer). Представники шостого покоління ПК представляють собою комплексну систему, апаратні складові якої повністю засновані на ІНС. Створення таких систем обгрунтовано при необхідності виконання обробки інформації, що вимагає високих обчислювальних потужностей/
Різного типу прискорювачі та інші карти розширення для ПК (PC accelerators). Такі пристрої являють собою стандартні карти розширення для шини, наприклад, ISA або PCI, з тією лише відмінністю, що обробку даних здійснює ІНС. Такі пристрої володіють деякими перевагами нейрокомп'ютерів, але в більш вузькому або спеціалізованому діапазоні виконуваних завдань, а, відповідно, і низькому ціновому діапазоні.
Чіпи (Chips). Тип апаратної реалізації ІНС, застосовуваний для побудови вищезгаданих форм реалізації, а також призначений для спільного використання з іншими стандартними пристроями для розширення властивостей останніх.
Клітинні бібліотеки (Celllibraries). Такий тип призначений для забезпечення спільної роботи спеціалізованого чипа і деяких додаткових можливостей і функцій, що надаються іншими пристроями. Широко застосовується при побудові складних комплексних систем.
Вбудовані мікрокомп'ютери (Embeddedmicrocomputers). Такі пристрої здатні виконувати певний коло завдань за допомогою ІНС, але без участі периферійних пристроїв (клавіатури, монітора і т.д.).
Деякі прискорювачі можуть містити звичайні перепрограмувальні процесори, підвищення продуктивності яких забезпечується розпаралелюванням обчислювальних повторюваних операцій за допомогою ІНС. Відзначимо, що далі сконцентруємося на пристроях, в яких функціональні можливості самої ІНС безпосередньо здійснені в апаратному забезпеченні.
Категорії апаратного забезпечення ІНС
Розглянемо питання, пов'язане з практичним виконанням та впровадженням ІНС в апаратні засоби. У цьому випадку, знову ж таки, можна виділити три широких класу: цифрове, аналогове і гібридне виконання. В рамках цих категорій використовується різна архітектура і методи для реалізації необхідних функцій.
Цифрове виконання
У цифровому виконанні всі значення, оброблювані нейронною мережею, представлені бінарними словами з характерною довжиною слова. До переваг цифрової технології перед аналогової слід віднести незалежність від електромагнітних перешкод, можливість використання RAM для зберігання вагових коефіцієнтів (протягом невизначеного відрізку часу), добре відпрацьовані технології виготовлення, висока точність в обчислювальних операціях, а також легка интегрируемость у вже існуючі системи. Однак у цьому випадку, як і скрізь, присутні недоліки, серед яких слід відзначити більш повільні (хоча і більш точні) обчислення, а також проблеми, пов'язані з конвертацією аналогового сигналу.
У разі цифрового виконання апаратне забезпечення на основі ІНС може бути реалізоване декількома типами архітектур, найбільш важливі з них ми розглянемо і наведемо відповідні приклад...
