Нейроподобный элемент.

Нейроподобный элемент, который обычно используется при моделировании нейронных сетей, приведен на рисунке ниже. На нейроподобный элемент поступает набор входных сигналов x1 ... хм (или входной вектор

представляющий собой выходные сигналы других нейроподобных элементов. Этот входной вектор соответствует сигналам, поступающим в синапсы биологических нейронов. Каждый входной сигнал умножается на соответствующий вес связи w1…wm -аналог эффективности синапса. Вес связи является скалярной величиной, положительной для возбуждающих и отрицательной для тормозящих связей. Взвешенные весами связей входные сигналы поступают на блок суммации, соответствующий телу клетки, где осуществляется их алгебраическая суммация и определяется уровень возбуждения нейроподобного элемента S:

(1)
Выходной сигнал нейрона у определяется путем пропускания уровня возбуждения S через нелинейную функцию f :

(2)
где и - некоторое постоянное смещение (аналог порога нейрона). Обычно используются простейшие нелинейные функции:

бинарная

(3)

или сигмоидная:

(4)

В такой модели нейрона пренебрегают многими известными характеристиками биологического прототипа, которые некоторые исследователи считают критическими. Например, в ней не учитывают нелинейность пространственно-временной суммации, которая особенно проявляется для сигналов, приходящих по возбуждающим и тормозящим синапсам, различного рода временные задержки, эффекты синхронизации и частотной модуляции, рефрактерность и т. п. Несмотря на это нейроподобные сети, простроенные на основе таких простых нейроподобных элементов, демонстрируют ассоциативные свойства, напоминающие свойства биологических систем.

Содержание раздела