Нейронні мережі

Що таке штучні нейронні мережі? Що вони можуть робити? Як вони працюють? Як їх можна використовувати? Ці та безліч подібних питань ставлять фахівці з різних областей.

Що ж таке нейронна мережа? Це штучний аналог біологічної мережі, за своїми параметрами максимально наближається до оригіналу. Нейронні мережі пройшли довгий шлях становлення і розвитку, від повного заперечення можливості їх застосування до втілення в багато сфер діяльності людини.

Сучасні цифрові обчислювальні машини здатні з високою швидкодією і точністю вирішувати формалізовані завдання з цілком певними даними по заздалегідь відомим алгоритмам. Однак у тих випадках, коли завдання не піддається формалізації, а вхідні дані неповні, зашумлені або суперечливі, застосування традиційних комп'ютерів стає неефективним. Альтернативою їм стають спеціалізовані комп'ютери, які реалізують нетрадиційні нейромережеві технології. Сильною стороною цих комплексів є нестандартний характер обробки інформації. Вона кодується і запам'ятовується не в окремих елементах пам'яті, а в розподілі зв'язків між нейронами і в їх силі, тому стан кожного окремого нейрона визначається станом багатьох інших нейронів, пов'язаних з ним.

Отже, втрата однієї чи декількох зв'язків не робить істотного впливу на результат роботи системи в цілому, що забезпечує її високу надійність. Висока «природна» завадостійкість і функціональна надійність стосуються як перекручених (зашумлених) потоків інформації, так і в сенсі відмов окремих процесорних елементів. Цим забезпечуються висока оперативність та достовірність обробки інформації, а проста дообучаемость і переобучаемость нейронних мереж дозволяє при зміні зовнішніх факторів своєчасно здійснювати перехід на нові види вирішуваних завдань.

Наведені вище переваги нейромережевої обробки даних визначають галузі застосування нейронних мереж:

· Обробка й аналіз зображень;

· Розпізнавання мови незалежно від диктора, переклад;

· Обробка високошвидкісних цифрових потоків;

· Автоматизована система швидкого пошуку інформації;

· Класифікацію інформації в реальному масштабі часу;

· Планування застосування сил і засобів у великих масштабах;

· Рішення трудомістких задач оптимізації;

· Адаптивне управління і передбачення.

Окремі нейрони, з'єднуючись між собою, утворюють нову якість, яка, в залежності від характеру міжнейронних сполук, має різні рівні біологічного моделювання:

· Група нейронів;

· Нейронна мережа;

· Нервова система;

· Розумова діяльність;

· Мозок.

Іншими словами, нейронна мережа - це паралельна зв'язкова мережа простих адаптивних елементів, яка взаємодіє з об'єктами реального світу аналогічно біологічної нервовій системі.

Висновок

Давайте підведемо підсумок нашої «екскурсії». Почнемо з більш зрозумілого ... Термін «квантовий стрибок» означає, що в квантовому світі зміни відбуваються стрибками. Схоже, що десь близько 2020 року, якщо не раніше, подібний стрибок відбудеться і в обчислювальній техніці: до того часу ми перейдемо від традиційних кремнієвих напівпровідників до більш досконалим технологіям.

Результатом стануть набагато компактніші, швидкодіючі і дешеві комп'ютери. З'явиться можливість наділяти будь-які промислові продукти певними інтелектуальними і комунікаційними здібностями. Банка кока-коли поміщена в холодильник, насправді буде саморегістріроваться в його мережі; предмети - автоматично упорядковуватися. Кожна людина щомиті буде користуватися Мережею, хоча за більшістю звернень до нього будуть стежити спеціальні пристрої, що автоматично відповідаючи на дзвінки або переадресовуючи їх в службу передачі повідомлень.

До 2030 року може початися поширення вживлених пристроїв з прямим доступом до нейронів. Ближче до середини століття в світі кіберпростору будуть панувати мікро-і нанопристрої (інтелектуальна пил). До того часу Інтернет буде представляти собою відображення всього реального світу. Уявіть собі світ, оповитий бездротовою мережею даних, по якій подорожують величезні обсяги інформації. Тоді такі фантастичні та містичні явища, як телепатія і телекінез, стануть найбільш простим проявом Всесвітньої мережі. Грубо кажучи, телепатія буде виглядати як згенерувала вашими нейронами інформація, подорожуючи в пакетах до інших нейронів для розшифровки.

Майже як протокол TCP / IP сьогодні. А телекінез (пересування думкою фізичних об'єктів) будуть виробляти нанопристрої, активовані вашої уявної командою. Найпростіші пристрої, що реагують на уявні команди, існують вже й сьогодні. Хоча до того часу вам навряд чи захочеться пересувати реальні об'єкти, якщо можливо буде просто перемістити їх цифрові копії. Без шоломів віртуальної реальності можна буде зробити повноцінний круїз у будь-який куточок земної кулі, не залишаючи своєї квартири. Подумки можна буде викликати цифрову проекцію будь-якого місця, причому події в ньому будуть відображатися в реальному часі. Або навпаки, спроектувати себе, в будь-яку точку нашої планети. Таким чином, грань між кібер-і реальним простором зникне.

На біологічному фронті дослідження в області клітини наближають можливість заміни тканин або органів, включаючи нейрони, які раніше вважалися незамінними. Більше того, клітини і тканини можна буде наділяти здібностями обробки і передачі даних. Подібний контроль над живими процесами дає надію на збільшення тривалості життя: учені не бачать принципових перешкод для того, щоб люди жили по кілька сотень років.

До кінця 21-го століття, завдяки досягненням генної інженерії в поєднанні з біоінженерними тканинами і імплантантами, люди стануть зовсім не схожими на сучасні. Поки не ясно, який відсоток населення побажає взяти участь у подібних удосконалень, але відмовилися ризикують залишитися сторонніми спостерігачами, стежачи з узбіччя за тим, як люди, розвинені біоінженерними методами, гігантськими кроками спрямовуються вперед рука об руку з розумними машинами. Можу собі уявити, як у якийсь момент людство розділиться на два табори, будуть соціальні хвилювання, але прогрес не зупинити. Якщо все це буде відбуватися, як прогнозується, роках в 2050-х, то, як ви думаєте, хто буде самої консервативною частиною суспільства? Правильно - нинішня молодь, правда, до того часу небагато постаріла. Приблизно, як зараз бабусі й дідусі недовірливо поглядають на коробчаті комп'ютери, так само майбутнє старше покоління буде недовірливо дивитися на своїх дітей, які отримують біологічні імплантанти при народженні, котрі спілкуються не відкриваючи рота.

Розвиток комп'ютерних технологій у минулому

і майбутньому. Інтернет.