人工神经网络概述 ppt课件

突触的存在说明：两个神经元的 细胞质并不直接连通，两者彼 此联系是通过突触这种结构接 口的。有时，也把突触看作是 神经元之间的连接。
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4.1 引言
二、人脑神经细胞的结构和功能
神经元的4种生物行为有：
能处于抑制或兴奋状态； 能产生爆发和平台两种情况； 能产生抑制后的反冲； 具有适应性。
突触的4种生物行为有：
当神经元接受来自其它神经元的信息时，膜电位在开始时是按时间连 续渐渐变化的。当膜电位变化经超出一个定值时，才产生突变上升的 脉冲，这个脉冲接着沿轴突进行传递。神经元这种膜电位高达一定阀 值才产生脉冲传送的特性称阀值特性。
神经元的信息传递还有两个特点。一个是单向性，即只能从前一级神 经元的轴突末梢传向后一级神经元的树突或细胞体，不能反之。另一 个是延时性，信息通过突触传递，通常会产生0.5—1ms的延时。
在抑制状态，细胞膜内外之间有 内负外正的电位差，这个电位差 大约在-50—-100mv之间。
在兴奋状态，则产生内正外负的 相反电位差，这时表现为约70— 100mv的电脉冲。
细胞膜内外的电位差是由膜内外 的离子浓度不同导致的。
细胞的兴奋电脉冲Βιβλιοθήκη 度一般大约 为1ms。14
4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
智能控制技术
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智能控制技术
第4章 人工神经元网络模型 4.1 引言 4.2 常见神经网络模型
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是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
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4.1 引言
四、神经元的数学模型
Yi是i神经元的输出； f[·]是激励函数，它决定i神经元受到输入X1，X2，……，Xn 的共同刺激达到阈值时以何种方式输出。
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4.1 引言
四、神经元的数学模型 激励函数f有多种形式，其中最常见的有阶跃型、 线性型和S型三种形式。
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4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
3. 神经元的时空综合特性
神经元对来自其它神经元的信息有时空综合特性。 在神经网络结构上，大量不同的神经元的轴突末梢可以到 达同一个神经元的树突并形成大量突触。来源不同的突触 所释放的神经递质都可以对同一个神经元的膜电位变化产 生作用。因此，在树突上，神经元可以对不同来源的输入 信息进行综合。这就是神经元对信息的空间综合特性。 对于来自同一个突触的信息，神经元可以对于不同时间传 入的信息进行综合。故神经元对信息有时间综合特性。
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4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
4．神经元、突触的D/A、A/D特性
从神经元轴突上传递的信息是等幅、恒宽、编码的离散电 脉冲信号，故而是一个数字量。但在突触中神经递质的释 放和树突中膜电位的变化是连续的。故而，这时说明突触 有D/A功能。在神经元的树突膜电位高过一定阀值时，则又 变成电脉冲方式由轴突传送出去。故而，这个过程说明神 经元有A/D功能。 很明显，信息通过一个神经元传递时，神经元对信息执行 了D/A、A/D转换过程。
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4.1 引言
二、人脑神经细胞的结构和功能
1．细胞体 细胞体是由很多分子形成的综合体，是神经元活动的能量
供应地，在整个细胞的最外层称为细胞膜。 2．树突 细胞体的延伸部分产生的分枝称为树突，树突是接受从其
它神经元传入的信息的入口。
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4.1 引言
二、人脑神经细胞的结构和功能
3．轴突 细胞体突起的最长的外伸管状纤维称为轴突。轴突最长可
能进行信息综合； 能产生渐次变化的传送； 有电接触和化学接触等多
种连接方式； 会产生延时激发。
目前，人工神经网络的研究仅仅是对神经元的第一种行为和 突触的第一种行为进行模拟，其它行为尚未考虑。
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4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
1．神经元的兴奋与抑制：
一个神经元的兴奋和抑制两种状 态是由细胞膜内外之间不同的电 位差来表征的。
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4.1 引言
四、神经元的数学模型 从神经元的特性和功能可以知道，神经元是一个多 输入单输出的信息处理单元，而且，它对信息的处 理是非线性的。根据神经元的特性和功能，可以把 神经元抽象为一个简单的数学模型。 工程上用的人工神经元模型如图所示：
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4.1 引言
四、神经元的数学模型
X1，X2，……，Xn是神经元的输入，即是来自前级n个神经 元的轴突的信息； Wi1，Wi2……，Win分别是i神经元对X1，X2，……，Xn的 权系数， 也即突触的传递效率； θi是神经元的阈值；
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
人脑由一百多亿个神经细胞组成，这些细胞组成的生物神经网络， 是人类智能的物质基础。
人工神经网络是指利用工程技术手段模拟人脑神经网络结构和功 能的一种技术系统。
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4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
2．神经元的信息传递及阀值特性
由神经元传出的电脉冲信号通过轴突，首先到达轴突末梢，使其中的 囊泡产生变化从而释放神经递质，这种神经递质通过突触的间隙而进 入到另一个神经元的树突中。树突上的受体能够接受神经递质从而去 改变离子的通透性，使膜外内离子浓度差产生变化，进而使电位产生 变化。显然，信息就从一个神经元传送到另一个神经元中。
达1米以上。轴突是把神经元兴奋的信息传出到其它神 经元的出口。
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4.1 引言
二、人脑神经细胞的结构和功能
4、突触
是一个神经元与另一个神经元之 间相联系并进行信息传送的结 构。
它由突触前成分，突触间隙和突 触后成分组成。突触前成分是 一个神经元的轴突末梢。突触 间隙是突触前成分与后成分之 间的距离空间。突触后成分可 以是细胞体，树突或轴突。
1、1943 ~ 1969年为初创期
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4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
2、1970~1986年为过渡期
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4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
3、 1987~今 发展期 理论研究：多种神经网络模型和理论。 应用研究：模式识别、信息处理、智能控制等。
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4.1 引言
二、人脑神经细胞的结构和功能
人脑中约有一百多亿个神经细胞。