神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ) 2-2 生物神經(jīng)元與人工神經(jīng)元模型.ppt

1、1,2-2 生物神經(jīng)元與人工神經(jīng)元模型,生物神經(jīng)元 是構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的基本功能單元。 雖其形態(tài)有很大的差異，但基本結(jié)構(gòu)相似。 本節(jié)從信息處理和生物控制角度，簡(jiǎn)述其結(jié)構(gòu)和功能。,人工神經(jīng)元模型 簡(jiǎn)稱(chēng)神經(jīng)元模型 依據(jù)： 生物神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能； 模擬： 生物神經(jīng)元的基本特征， 建立的多種神經(jīng)元模型。,2,2-2-1 生物神經(jīng)元,1. 神經(jīng)元結(jié)構(gòu) （1）細(xì)胞體：由細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜等組成。 （2）樹(shù)突：胞體上短而多分枝的突起。相當(dāng)于神經(jīng)元的輸入端，接收傳入的神經(jīng)沖動(dòng)。 （3）軸突：胞體上最長(zhǎng)枝的突起，也稱(chēng)神經(jīng)纖維。端部有很多神經(jīng)末稍傳出神經(jīng)沖動(dòng)。 （4）突觸：神經(jīng)元間的連接接口，每個(gè)神經(jīng)元約有1萬(wàn)

2、10萬(wàn)個(gè)突觸。神經(jīng)元通過(guò)其軸突的神經(jīng)末稍，經(jīng)突觸與另一神經(jīng)元的樹(shù)突連接，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。由于突觸的信息傳遞特性是可變的，形成了神經(jīng)元間連接的柔性，稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的可塑性。 （5）細(xì)胞膜電位：神經(jīng)細(xì)胞在受到電的、化學(xué)的、機(jī)械的刺激后，能產(chǎn)生興奮，此時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外有電位差，稱(chēng)膜電位。電位膜內(nèi)為正，膜外為負(fù)。,3,2. 神經(jīng)元功能,（1）興奮與抑制： 當(dāng)傳入神經(jīng)元的沖動(dòng)，經(jīng)整和，使細(xì)胞膜電位升高，超過(guò)動(dòng)作電位的閾值時(shí)，為興奮狀態(tài)，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，由軸突經(jīng)神經(jīng)末稍傳出。 當(dāng)傳入神經(jīng)元的沖動(dòng)，經(jīng)整和，使細(xì)胞膜電位降低，低于閾值時(shí)，為抑制狀態(tài)，不產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。 （2）學(xué)習(xí)與遺忘： 由于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的可塑性，突觸的傳遞作用可增強(qiáng)與減弱，因此，神經(jīng)元具有學(xué)習(xí)與遺忘的功能。,4,2-2-2 MP模型,5,MP模型另一式：,6,2-2-3 多種作用函數(shù) 不同的作用函數(shù)，可構(gòu)成不同的神經(jīng)元模型。 見(jiàn)例2-2-1M,7,2-2-4 Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則,學(xué)習(xí)過(guò)程就是調(diào)整權(quán)值的過(guò)程。,連接