《人工神经网络应用及原理》课程教学课件（PPT讲稿）第03讲 神经元与网络结构

第03讲神经元与网络结构

第03讲 神经元与网络结构

3.1生物神经元及生物神经网 3.1.1生物神经元 人脑大约由1012个神经元组成,神经元互相 连接成神经网络 神经元是大脑处理信息的基本单元,以细胞 体为主体,由许多向周围延伸的不规则树 枝状纤维构成的神经细胞,其形状很像 棵枯树的枝干。它主要由细胞体、树突 轴突和突触( Synapse,又称神经键)组成

3．1 生物神经元及生物神经网 络 3．1．1 生物神经元 人脑大约由1012个神经元组成，神经元互相 连接成神经网络 神经元是大脑处理信息的基本单元，以细胞 体为主体，由许多向周围延伸的不规则树 枝状纤维构成的神经细胞，其形状很像一 棵枯树的枝干。它主要由细胞体、树突、 轴突和突触(Synapse，又称神经键)组成

来自其他神经元轴突神经末梢 突触 突触 细胞体 轴突 细胞核 神经末梢 树突 图3-1生物神经元示意图

图3－1 生物神经元示意图

从神经元各组成部分的功能来看,信息的处理与 传递主要发生在突触附近。当神经元细胞体通 过轴突传到突触前膜的脉冲幅度达到一定强度, 即超过其阈值电位后,突触前膜将向突触间隙 释放神经传递的化学物质 突触有两种:兴奋性突触和抑制性突触。前者产 生正突触后电位,后者产生负突触后电位

从神经元各组成部分的功能来看，信息的处理与 传递主要发生在突触附近。当神经元细胞体通 过轴突传到突触前膜的脉冲幅度达到一定强度， 即超过其阈值电位后，突触前膜将向突触间隙 释放神经传递的化学物质。 突触有两种：兴奋性突触和抑制性突触。前者产 生正突触后电位，后者产生负突触后电位

Q|突触传递信息的功能和特点归纳为 ◆信息传递有时延,一般为0.3~1ms ◆信息的综合有时间累加和空间累加。 ◆突触有兴奋性和抑制性两种类型 ◆具有脉冲/电位信号转换功能。 ◆神经纤维传导的速度,即脉冲沿神经纤维传递的速度, 在1—150m/s之间 ◆存在不应期 ◆不可逆性,脉冲只从突触前传到突触后,不逆向传递。 ◆可塑性,突触传递信息的强度是可变的,即具有学习 功能。 ◆存在遗忘或疲劳效应

突触传递信息的功能和特点归纳为：  信息传递有时延，一般为0.3～lms。  信息的综合有时间累加和空间累加。  突触有兴奋性和抑制性两种类型。  具有脉冲／电位信号转换功能。  神经纤维传导的速度，即脉冲沿神经纤维传递的速度， 在1—150m／s之间  存在不应期。  不可逆性，脉冲只从突触前传到突触后，不逆向传递。  可塑性，突触传递信息的强度是可变的，即具有学习 功能。  存在遗忘或疲劳效应

3.1.2人脑神经网络系统 //的(大脑皮层 大脑基核 小脑 间脑 中枢神经系统 金;中脑 脑桥 脑神经系统 延髓 脊髓 体性神经系/感觉神经 运动神经 末梢神经系统 自律神轻系统(交感神经 副交感神经 图32脑神经系统的主要组成部分

3．1．2 人脑神经网络系统 图3—2脑神经系统的主要组成部分

3.1.3人脑神经网络信息处理的特点 1.分布存储与冗余性 2.并行处理 3.信息处理与存储合 4.可塑性与自组织性 5.鲁棒性

3．1．3 人脑神经网络信息处理的特点 1．分布存储与冗余性 2．并行处理 3．信息处理与存储合一 4．可塑性与自组织性 5．鲁棒性

|3.2人工神经网络 砷经网络直观理解 呻经网络是一个并行和分布式的信息 处理网络结构,它一般由许多个神经元 组成,每个神经元只有一个输出,它可 以连接到很多其他的神经元,每个神经 元输入有多个连接通道,每个连接通道 对应于一个连接权系数

3．2 人工神经网络  神经网络直观理解 神经网络是一个并行和分布式的信息 处理网络结构，它一般由许多个神经元 组成，每个神经元只有一个输出，它可 以连接到很多其他的神经元，每个神经 元输入有多个连接通道，每个连接通道 对应于一个连接权系数

3.2.1人工神经元模型 归纳一下生物神经元传递信息的过程: 生物神经元是一个多输入、单输出单 常用的人工神经元模型可用图3-3模拟。 12c 图3-3人工神经元模型

3．2．1 人工神经元模型 归纳一下生物神经元传递信息的过程： 生物神经元是一个多输入、单输出单元。 常用的人工神经元模型可用图3－3模拟。 图3－3 人工神经元模型

2 n' y=o( 响应函数的基本作用: 1、控制输入对输出的激活作用; 2、对输入、输出进行函数转换; 3、将可能无限域的输入变换成指定的有限范围 内的输出

响应函数的基本作用： 1、控制输入对输出的激活作用； 2、对输入、输出进行函数转换； 3、将可能无限域的输入变换成指定的有限范围 内的输出