Искусственный нейрон (формальный нейрон) - элемент искусственных нейронных сетей, моделирующий некоторые функции биологического нейрона.
Главная функция искусственного нейрона - формировать выходной сигнал в зависимости от сигналов, поступающих на его входы.
В самой распространенной конфигурации входные сигналы обрабатываются адаптивным сумматором, затем выходной сигнал сумматора поступает в нелинейный преобразователь, где преобразуется функцией активации, и результат подается на выход (в точку ветвления).
Общий вид искусственного нейрона приведен на рис. 11.1.
Нейрон характеризуется текущим состоянием и обладает группой синапсов -
однонаправленных входных связей, соединенных с выходами других нейронов. Нейрон имеет аксон - выходную связь данного нейрона, с которой сигнал (возбуждения или торможения) поступает на синапсы следующих нейронов.
Каждый синапс характеризуется величиной синаптической связи (ее весом wi). Текущее состояние нейрона определяется как взвешенная сумма его входов:
Выход нейрона есть функция его состояния:
y = f(s).
Активационная функция, которую также называют характеристической функцией, - это нелинейная функция, вычисляющая выходной сигнал формального нейрона.
Часто используемые активационные функции:
• Жесткая пороговая функция.
• Линейный порог.
• Сигмоидальная функция.
Выбор активационной функции определяется спецификой поставленной задачи либо ограничениями, накладываемыми некоторыми алгоритмами обучения.
Нелинейный преобразователь - это элемент искусственного нейрона, преобразующий текущее состояние нейрона (выходной сигнал адаптивного сумматора) в выходной сигнал нейрона по некоторому нелинейному закону (активационной функции).
Точка ветвления (выход) - это элемент формального нейрона, посылающий его выходной сигнал по нескольким адресам и имеющий один вход и несколько выходов.
На вход точки ветвления обычно подается выходной сигнал нелинейного преобразователя, который затем посылается на входы других нейронов.
