32
Chương 7 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO 7.1. Cấu trúc và mô hình của mạng nơ ron Mạng nơ ron là sự tái tạo bằng kỹ thuật những chức năng của hệ thần kinh con người. Trong quá trình tái tạo không phải tất cả các chức năng của bộ não con người đều được tái tạo, mà chỉ có những chức năng cần thiết. Bên cạnh đó còn có những chức năng mới được tạo ra nhằm giải quyết một bài toán định trước. Mạng nơ ron bao gồm vô số các nơ ron được liên kết truyền thông với nhau trong mạng, hình 7.1 là một phần của mạng nơ ron bao gồm hai nơ ron. Nơ ron còn có thể liên kết với các nơ ron khác qua các rễ. Chính vì cách liên kết đa dạng như vậy nên mạng nơ ron có độ liên kết rất cao. Các rễ của nơ ron được chia làm hai loại: loại nhận thông tin từ nơ ron khác qua axon, ta gọi là rễ đầu vào và loại đưa thông tin qua axon tới nơ ron khác gọi là rễ đầu ra. Một nơ ron có thể có nhiều rễ đầu vào, nhưng chỉ có một rễ đầu ra như vậy có thể xem nơ ron như một mô hình nhiều đầu vào một đầu ra, (hình 7.2). Hình 7.1. Một mạng nơ ron đơn giản gồm hai nơ ron. Chiều thông tin Rễ đầu ra axon Axon được nối với rễ đầu vào của nơ ron 2 Rễ đầu ra của nơ ron 1 được nối với axon Nhân Nhân Hình 7.2. Mô hình của một nơ ron y x 1 x 2 . . . . x n Nơ ron

Kien Thuc Noron

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Kien Thuc Noron

Citation preview

  • Chng 7

    CC KHI NIM C BN V MNG N RON NHN TO 7.1. Cu trc v m hnh ca mng n ron

    Mng n ron l s ti to bng k thut nhng chc nng ca h thn kinh con ngi. Trong qu trnh ti to khng phi tt c cc chc nng ca b no con ngi u c ti to, m ch c nhng chc nng cn thit. Bn cnh cn c nhng chc nng mi c to ra nhm gii quyt mt bi ton nh trc.

    Mng n ron bao gm v s cc n ron c lin kt truyn thng vi nhau trong mng, hnh 7.1 l mt phn ca mng n ron bao gm hai n ron.

    N ron cn c th lin kt vi cc n ron khc qua cc r. Chnh v cch lin kt a dng nh vy nn mng n ron c lin kt rt cao.

    Cc r ca n ron c chia lm hai loi: loi nhn thng tin t n ron khc qua axon, ta gi l r u vo v loi a thng tin qua axon ti n ron khc gi l r u ra. Mt n ron c th c nhiu r u vo, nhng ch c mt r u ra nh vy c th xem n ron nh mt m hnh nhiu u vo mt u ra, (hnh 7.2).

    Hnh 7.1. Mt mng n ron n gin gm hai n ron.

    Chiu thng tin

    R u ra

    axon

    Axon c ni vi r u vo ca n ron 2

    R u ra ca n ron 1 c ni vi axon Nhn

    Nhn

    Hnh 7.2. M hnh ca mt n ron

    y

    x1 x2 . . . . xn

    N ron

  • Mt tnh cht rt c bn ca mng n ron sinh hc l cc p ng theo kch thch c kh nng thay i theo thi gian. Cc p ng c th tng ln, gim i hoc hon ton bin mt. Qua cc nhnh axon lin kt t bo n ron ny vi cc n ron khc, s thay i trng thi ca mt n ron cng ko theo s thay i trng thi ca nhng n ron khc v do lm thay i ton b mng n ron. Vic thay i trng thi ca mng n ron c th thc hin qua mt qu trnh dy hoc do kh nng hc t nhin.

    S thay th nhng tnh cht ny bng mt m hnh ton hc tng ng c gi l mng n ron nhn to. Mng n ron nhn to c th c ch to bng nhiu cch khc nhau v vy trong thc t tn ti rt nhiu kiu mng n ron nhn to.

    M hnh n ron c m u vo x1, x2, ...xm v mt u ra y (hnh 7.3), m hnh ny gm c ba thnh phn c bn:

    + Cc kch thch u vo ca t bo n ron c th nng tc ng vo mng membran khc nhau c biu din qua trng lng wi, i = 1, .., m tng ng vi cng kch thch ca tng u vo. Cc kch thch u vo c thc hin qua mt b tng, l gi tr o kch thch u vo tc ng vo t bo n ron.

    + u ra ca b tng c a n b p ng a(.), b ny khng ch c chc nng to ra p ng tc thi m cn c kh nng lu gi cc p ng theo thi gian. Thnh phn ny hot ng theo nguyn l nh ng.

    + N ron b kch thch trong thi gian th nng ca mng membran vt qu ngng. Quan h ny c thc hin nh hm a(.), n c chc nng ca b to tn hiu ngng, xc nh ph thuc ca tn hiu ra y vo cc kch thch u vo.

    Cch thnh lp n ron nhn to nh vy to ra mt t do trong thit k. Vic la chn php cng tn hiu u vo v p ng a(.) s cho ra cc kiu mng n ron nhn to khc nhau v tng ng l cc m hnh mng khc nhau.

    Theo hnh 7.3 th tn hiu u ra yi l:

    ( ) ( )

    =

    =+m

    j itjxijwatiy 1

    1 (7.1)

    Hnh 7.3. Cu trc ca mt n ron.

    yi

    wim

    wi2

    wi1

    xm

    x2

    x1

    u vo

    u ra

    Cc trng s

    f(.) a(.)

    i

  • trong hm kch hot a(f) dng hm bc nhy:

    ( )