人工神经网络概述 ppt课件
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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。
细胞的兴奋电脉冲宽度一般大约 为1ms。
14
4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
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。
11
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
6
4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
2、1970~1986年为过渡期
7
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。
8
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。
15
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。
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。
13
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。
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。
12
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：
19
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。
20
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。
17
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：
18
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Fra Baidu bibliotek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。
5
4.1 引言
一、人工神经网络研究概述
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。
智能控制技术
1
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
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
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
16
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。
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。
9
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。
10
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
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。
细胞的兴奋电脉冲宽度一般大约 为1ms。
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4.1 引言
三、神经元的信息处理与传递
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。
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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。
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。
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：
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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
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Fra Baidu bibliotek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
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。
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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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
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
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。
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。
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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。
10
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