Нейрон и его искусственная модель.

Нейроном называют нервную клетку, т.е. базовый элемент нервной системы (человека или другого живого существа). В частности, считается, что мозг человека состоит из примерно нейронов, которые имеют между собой примерно соединений.

В каждом нейроне выделяют тело нервной клетки, называемое сомой, и два вида отростков:

▪ дендриты (по которым в нейрон поступает входная информация);

▪ аксон (по которому нейрон передает свою выходную информацию).

Рис. 1. Упрощенная модель нейрона и его связи с другим нейроном:

1 – тело клетки (сома), 2 – аксон, 3 – дендриты, 4 – синапсы.

Каждый нейрон взаимосвязан с определенным множеством других нейронов и передает возбуждение на них через нервные стыки, называемые синапсами.

Синапсы играют роль неких преобразователей передаваемой от нейрона информации. Они могут усиливать или, наоборот, ослаблять возбуждение связываемых с данным нейроном других нейронов. В итоге к какому-либо конкретному нейрону часть сигналов от других нейронов может его возбуждать, а от других оказывать тормозящее воздействие.

Модель искусственного нейрона вида (1.2) представлена на рис. 2.

В качестве функции ныне используют на практике не только функция (1.2), предложенная МакКалахом (Mc Culloch W.S.) и Питтсом, но ряд других. Например, применяют

(1.4)

или

(1.5)

Но наиболее часто в настоящее время используют для модели искусственного нейрона в качестве сигмоидальную функцию, определяемую выражением

. (1.6)

Если в (1.6) , то характеристика будет приближаться к пороговой униполярной функции (1.3).

В моделях искусственного нейрона используется также в качестве альтернативы рассмотренным выше функциям функция гиперболического тангенса

. (1.7)