5.3 神经网络的基本概念在线视频

下面我们看一下

神经网络的基本概念

神经生理学和神经解剖学的研究表明

我们的人脑极其复杂

由一千多亿个神经元

交织在一起的网状结构构成

其中大脑皮层约140亿个神经元

小脑皮层约1000亿个神经元

我们人类通过人脑

能完成智能、思维等高级活动

为了能够利用数学模型

模拟人脑的活动

从而就导致了神经网络的研究

这是一个神经元

它有轴突、树突、细胞膜等等

那么神经系统的基本构造就是神经元

也就是神经细胞

它是处理人体内各部分之间

相互信息传递的基本单元

每个神经元细胞都有一个细胞体

这是它的核心

一个连接其他神经元的轴突

也就是作为输出的

还有一些向外伸出的其它较短分支

树突作为输入的组成

那么轴突的功能就是将

本神经元的输出信号

我是兴奋状态还是抑制状态

传递给别的神经元

其末端的许多神经末梢

使得兴奋或者抑制状态

可以同时传送给多个神经元

也就是轴突是作为

像其它神经元作为输出的

输出信息的

而树突是接受来自其它神经元的

兴奋或者抑制状态

作为本神经元的输入的

神经元细胞体将接收到了所有信号

也就是通过树突接收到了所有信号

进行简单的处理之后

通过轴突输出送给其他神经源

告诉它们我的状态是什么

那么神经元的轴突

与另外神经元神经末梢相连的部分

称为突触

这是一个生物神经元的示意图

那么细胞体细胞核

这是它的处理核心部分

还有轴突、树突

建立了跟其它神经元之间的联系

那么总而言之

构成人脑里面的基本组成单元

神经元它包括四个部分

第一 细胞体 也就是它的主体部分

包括细胞质、细胞膜、细胞核

第二 树突 用于为细胞体

传入各种各样的信息

传入其他神经元的状态信息

第三 轴突 为细胞体传出信息

其末端是轴突末梢

含传递信息的化学物质

那轴突就作为输出信息的

第四 突触 是神经元之间的接口

每个神经元大概有1万到10万个

这样的话通过树突、轴突

神经元之间就实现了信息的相互传递

通过研究发现

人脑的神经元具有如下的功能

第一 兴奋或者抑制状态

它的状态有两种

兴奋或者是抑制

那么如果传入神经元的冲动

经整合后使得细胞膜的电位升高

超过动作电位的阈值

这个时候就会兴奋状态

就会产生神经冲动

由轴突经神经末梢传出

相反如果传入神经元的冲动

经整合后

使得细胞膜电位降低

低于动作电位的阈值时

即为抑制状态

不产生神经冲动

那么这就是细胞膜电位

经过处理之后

它是高于还是低于动作电位的阈值

就会产生两种不同的状态

这是它的一个功能

第二 学习与遗忘功能

由于神经元结构的可塑性

突触的传递作用可增强或者减弱

所以神经元具有学习与遗忘的功能

这是它的两个特征

它有兴奋或抑制状态

还有学习与遗忘的功能

那么决定神经网络模型性能

有哪些要素呢

有这样三个方面

第一 神经元也就是信息处理单元特性

它本身怎么样进行处理的

第二 神经元之间相互连接的形式

也就是拓扑结构

它们之间怎么样相互连接的

就什么样拓扑结构

第三 为适应环境而改善性能的学习规则

类似于突触的传递作用

可增强可减弱

那我们之前的连接权值和阈值

怎么样进行调整

这叫学习规则