Биологический нейрон
Передача импульса
Дендриты Например, могут быть присоединены
к рецепторам Аксон Может быть
присоединен к мышцам
11
Биологические нейронные сети
•1872-1895 гг.
–Понятие нейрона и нейронной сети;
–Первые
предположения о принципе работы;
12
Мозг
человека состоит из 100000000000 нейронов
Нейронная сеть
Нейрон и его структура
13
Нейронная сеть
•Совокупность соединенных между
собой нейронов;
•Сеть осуществляет преобразование входного
сигнала с рецепторов в
выходной, являющейся реакцией организма на
внешнюю среду
14
Нейровычислительная архитектура
•Для повышения производительности ЭВМ необходимо перейти от принципов фон-Неймана к параллельной обработке информации. Тем не менее, параллельные компьютеры пока не получили распространения по нескольким причинам
•Одним из вариантов реализации классов архитектур вычислительных систем является нейрокомпьютер.
•Нейрокомпьютер - это вычислительная система с MIMD архитектурой, которая представляет собой совокупность очень простых однотипных процессорных элементов (нейронов), объединенных множественными связями.
•Основные преимущества нейрокомпьютеров связаны с массовым параллелизмом обработки, который обуславливает высокое быстродействие при низких требованиях к параметрам элементарных узлов. Устойчивые и надёжные нейросистемы могут создаваться из низконадёжных элементов, имеющих большой разброс параметров
•Любой нейрокомпьютер по своему строению представляет нейронную сеть (нейросеть). Нейронная сеть - это сеть с конечным числом слоёв, состоящих из однотипных элементов - аналогов нейронов с различными типами связи между слоями.
•Элементарным строительным элементом нейронной сети (НС) является нейрон, который осуществляет взвешенное суммирование поступающих на его вход
сигналов. Результат такого суммирования образует промежуточный выходной сигнал, который преобразуется активационной функцией в выходной сигнал нейрона. 15
Нейронные сети
•Предпосылка:
–Известно, что биологические системы (люди, животные) прекрасно справляются со сложными задачами распознавания образов;
•Основная идея:
–Применить знания о работе мозга (людей, животных) для решения задач распознавания образов;
16
сети
Искусственная нейронная сеть – массивный параллельный
распределенный процессор, в котором заложены возможности для хранения и воспроизведения информации, и который имеет сходство с мозгом в двух отношениях:
1)информация приобретается посредством процесса обучения;
2)хранение информации является распределенным и осуществляется в форме распределения связей между элементами сети.
(S.Haykin, 1994)
Сеть состоит из большого числа простых активных элементов, каждый из которых оперирует только локальной информацией. Вся сеть осуществляет параллельную обработку информации.
Термин «нейронная» отражает тот факт, что объект возник под влиянием представления о биологических нейронных сетях.
17
сеть
Примеры сетей
18
Применение нейронных сетей
19
Области применения
•Распознавание образов
•Оценка кредитного риска
•Прогнозирование финансовых потоков и объемов продаж
•Маркетинговые исследования
•Медицинская диагностика
•Автоматизированные системы управления
•“Добыча данных”
20