Что такое искусственный нейрон?
Современная ИНС любой сложности состоит из элементов – нейронов. Нейрон – это элементарная вычислительная единица, способная получать информацию, производить над ней простые вычисления и передавать её дальше. Нейроны бывают трёх типов:
S-нейроны – это слой сенсоров или рецепторов. В физическом воплощении они
соответствуют, например, светочувствительным клеткам сетчатки глаза или
фоторезисторам матрицы фотоаппарата. Каждый нейрон-рецептор может находиться
либо в состоянии покоя, либо в возбуждённом состоянии, в последнем случае он
передаёт единичный сигнал в следующий слой, ассоциативным нейронам.
Ассоциативные
нейроны (A-нейроны), названы так потому что каждому такому элементу,
соответствует некоторый набор (ассоциация) S-нейронов. A-нейрон активизируется,
как только количество сигналов от S-нейронов на его входе превысит некоторый
порог θ.
Сигналы от возбудившихся A-нейронов, в свою очередь, передаются в сумматор R,
причём сигнал от i-го ассоциативного нейрона передаётся с коэффициентом (Wi).
Этот коэффициент называется весом A–R связи.
Так же, как и A-нейрон, R-нейрон подсчитывает сумму значений входных сигналов,
помноженных на веса (линейную форму).
На выходе R-нейрона генерируется «1», если сумма входящих сигналов превысит
заданный порог θ, иначе на выходе будет «−1» или «0». Математически, функцию,
реализуемую R-элементом, можно записать так:
У каждого из рассмотренных нейронов есть два обязательных параметра: входные
данные «вход» и выходные «выход». В случае сенсо́рного S-нейрона: «вход» равен
«выходу». В остальных, на «входы» передаётся суммарная информация «выходов»
нейронов из предыдущего слоя которая после нормализации попадает на «выход».
В каждой искусственной сети обязательно присутствуют входной слой – S, выходной слой, который выводит результат, и в зависимости от сложности есть некоторое количество слоёв (A).