18. Інтелектуальнісистемиуправліннянаосновінейромережевих структур.

    1. Біологічній нейрон.

Нервная система и мозг человека состоят из нейронов, соединен¬ных между собой нервными волокнами. Нервные волокна способны передавать электрические импульсы между нейронами. Все процес¬сы передачи раздражений от нашей кожи, ушей и глаз к мозгу, про¬цессы мышления и управления действиями — все это реализовано в живом организме как передача электрических импульсов между нейронами.

Нейрон (нервная клетка) является особой биологической клеткой, которая обрабатывает информацию. Он состоит из тела иотростков нервных волокон двух типов — депдритов, по которым принимаются импульсы, и единственного аксона, по которому ней¬рон может передавать импульс. Тело нейрона включает ядро, кото¬рое содержит информацию о наследственных свойствах, и плазму, обладающую молекулярными средствами для производства необхо-димых нейрону материалов. Нейрон получает сигналы (импульсы) от аксонов других нейронов через дендриты (приемники) и переда¬ет сигналы, сгенерированные телом клетки, вдоль своего аксона (передатчика), который в конце разветвляется на волокна. На окончаниях этих волокон находятся специальные образования — синапсы, которые влияют на силу импульса.

Аксон — обычно длинный отросток, приспособленный для проведения возбуждения от тела нейрона. Дендриты — как правило, короткие и сильно разветвлённые отростки, служащие главным местом образования влияющих на нейрон возбуждающих и тормозных синапсов (разные нейроны имеют различное соотношение длины аксона и дендритов). Нейрон может иметь несколько дендритов и обычно только один аксон. Один нейрон может иметь связи со многими (до 20-и тысяч) другими нейронами.Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Одни синапсы вызывают деполяризацию нейрона, другие — гиперполяризацию; первые являются возбуждающими, вторые — тормозными. Обычно для возбуждения нейрона необходимо раздражение от нескольких возбуждающих синапсов.

2. Модель нейрона.

Нейрон — это составная часть нейронной сети (НС). В состав нейрона входят умножители (синапсы), сумматор и нели­нейный преобразователь. Синапсы осуществляют связь между ней­ронами и умножают входной сигнал на число, характеризующее си­лу связи, — вес синапса. Сумматор выполняет сложение сигналов, поступающих по синаптическим связям от других нейронов, и внеш­них входных сигналов. Нелинейный преобразователь реализует не­линейную функцию одного аргумента — выхода сумматора. Эта функция называется функцией активации или передаточной функцией нейрона. Нейрон в целом реализует скалярную функцию век­торного аргумента.

В общем случае входной сигнал, весовые коэффициенты и значе­ния смещения могут принимать вещественные значения. Выход определяется видом функции активации и может быть как действи­тельным, так и целым. Во многих практических задачах входы, веса и смещения могут принимать лишь некоторые фиксированные зна­чения.

Синаптические связи с положительными весами называют возбуж­дающими, с отрицательными весами — тормозящими.

Таким образом, нейрон полностью описывается своими весами w, и передаточной функцией W(s). Получив набор чисел (вектор) х, в ка­честве входов, нейрон выдает некоторое число y на выходе.