Нейронные сети

Каждый человек рождается с множеством нейронов, но очень небольшим количеством связей между ними. Эти связи строятся по мере взаимодействия с окружающим нас миром и в конечном счете и создают нас такими, какие мы есть. Но иногда у вас возникает желание несколько модифицировать эти сформировавшиеся связи. Казалось бы, это должно быть легко, потому что они сложились у нас без особых усилий с нашей стороны еще в молодости. Однако формирование новых нейронных путей во взрослом возрасте оказывается неожиданно сложно. Старые связи настолько эффективны, что отказ от них создает у вас ощущение, что возникает угроза выживанию. Любые новые нервные цепочки являются весьма хрупкими по сравнению со старыми.
Одна из ключевых задач нейрона - передача электрохимического импульса по нейронной сети по доступным (резонационным) связям с другими нейронами. При этом каждая из связей характеризуется некоторой величиной, которая называется синаптической силой. Она определяет, что будет происходить с электрохимическим импульсом при его передаче другому нейрону: усилится он, ослабеет или останется неизменным .
Биологическая нейронная сеть имеет высокую степень связности: на один нейрон приходится порою несколько тысяч связей с остальными нейронами. Однако это приблизительное значение, которое в каждом из конкретных случаев разное. Передача импульсов от нейрона к нейрону порождает некоторое возбуждение всей сети нейронов. Несколько упрощая, можно сказать, что каждая нейронная сеть представляет собой мысль, навык, воспоминание, то есть некий блок информации.
Целью данной работы является рассмотрение нейронных сетей.



1 Сущность нейронных сетей: строение. Нейронная доктрина
Нейрон – это клеточный нерв. Он – главная особенность нервной системы.
Анализ механизмов функционирования отдельных нейронов, их взаимодействия между собой дает понимание процессов поиска, передачи и обработки информации, которая происходит в нервной системе. С данной точки зрения является важным формирование и изучение модели биологии нейронов.

Рисунок 1 - Взаимосвязь биологических нейронов
На рисунке 1 мы продемонстрировали особые нейроны клеточной биологии . Нейрон включает в себя тело (сому) и обрабатывает нервные волокна двух типов - дендриты, по которым происходят принятие импульсов. Есть аксон, по которому нейроны передаются в импульс. Тело нейрона содержит в себе ядро, в котором есть информация о наследственных характеристиках, плазме, являющейся молекулярным средством производства нужных нейронных материалов.
Нейроны, получающие сигналы от других аксонов, передают симптомы, которые генерируются клеточным телом вдоль своего аксона, который разветвляется в волокна. На концах волокон располагаются синапсы, влияющие на размер импульсов. Синапс представляет собой элементарную структуру и функциональный узел между нейронами (волокно одного аксона, нейроны и другой дендрит). Когда удар достигает конца синаптики, происходит высвобождение нейространсмиттеров – химических веществ. Нейротрансмиттеры распространяются через щель синапса, возбуждая или ослабляя, в зависимости от типа синапса, нейроны, приобретающие способность генерировать импульсы электрического характера.
Эффективность передачи синаптических импульсов зависит от проходящих в него знаков, поэтому синапсы можно тренировать, в зависимости от того, как активны процессы .
Вес синапсов со временем меняется. Это говорит о том, что поведение этих нейронов меняется аналогично.
Другое важное свойство нервной системы – высокий уровень скорости выполнения реакций, несмотря на длинный цикл каждой клетки. Достижимо это при помощи того, что информация обрабатывается параллельно в мозге с огромным количеством нейронов, которые связаны связями. Эта операции происходят крайне быстро.
Специфические свойства нервной ткани заключаются в способности воспринимать различную информацию, передавать полученные импульсы и отвечать на них.
Тока зрения относительно того, что нейрон является проводником возбуждения, встречает возражения достаточно давно. К примеру, Дж.Э.Когхилл говорил об этой проблеме. Нейрон в парадигме Когхилла реагирует на среду абсолютно как живой организм.
Огромным вкладом в решение рассматриваемой задачи стала теория П. К. Анохина, где он критикует общепринятую «проведенческую концепцию» нейрона. Анохин предлагает вместо этой концепции системную относительно интегративной работы нейронов.