哈尔滨工业大学：《神经网络》课程PPT教学课件（研究生）第2次课 神经网络（钟诗胜）

神经网络 机电工程学院机械设计系 钟诗胜

神 经 网 络 机电工程学院机械设计系 钟诗胜

生物神经元 胞体 树突 突触 轴突

生物神经元

生物神经网络 生物神经系统是由大量神经细胞(神经元)组 成的一个复杂的互联网络。据统计,人类大脑 约有1010-101个神经元,每个神经元与103一 105个其它的神经元互相连接,从而构成一个 极为庞大复杂的网络。神经元的结构总体来讲 可分为三个部分:胞体(Soma),树突 ( Dendrites)和轴突(Axon)

生物神经网络 • 生物神经系统是由大量神经细胞（神经元）组 成的一个复杂的互联网络。据统计，人类大脑 约有1010－1011个神经元，每个神经元与103－ 105个其它的神经元互相连接，从而构成一个 极为庞大复杂的网络。神经元的结构总体来讲 可分为三个部分：胞体（Soma），树突 （Dendrites）和轴突（Axon）

生物神经网络工作机理1 在突触的接受侧,信号被送入胞体,在胞体内 进行综合,有的信息起刺激作用,有的起抑制 作用,当胞体中接受的累加刺激超过一个阈值 时,胞体被激发,此时它沿轴突通过树突向其 它神经元发出信号

生物神经网络工作机理1 • 在突触的接受侧，信号被送入胞体，在胞体内 进行综合，有的信息起刺激作用，有的起抑制 作用，当胞体中接受的累加刺激超过一个阈值 时，胞体被激发，此时它沿轴突通过树突向其 它神经元发出信号

生物神经网络工作机理2 个神经元沿轴突通过树突发出的信号是相同 的,而这个信号可能对接受它的不同神经元有 不同的效果,这一效果主要有突触决定:突触 的“联结强度”越大,接受的信号就越强,反 之,就越弱。 突触的“联结强度”可以随系统受到的训练而 被改变

生物神经网络工作机理2 • 一个神经元沿轴突通过树突发出的信号是相同 的，而这个信号可能对接受它的不同神经元有 不同的效果，这一效果主要有突触决定：突触 的“联结强度”越大，接受的信号就越强，反 之，就越弱。 • 突触的“联结强度”可以随系统受到的训练而 被改变

生物神经元的六个基本特征 1、神经元及其联结 2、联结强度决定信号传递的强弱 3、联结强度可以随训练而改变 4、信号可以是刺激作用的,也可以是抑制的 5、一个神经元接受的信号的累积效果决定 该神经元的状态 6、每个神经元可以有一个“值

生物神经元的六个基本特征 1、神经元及其联结 2、联结强度决定信号传递的强弱 3、联结强度可以随训练而改变 4、信号可以是刺激作用的，也可以是抑制的 5、一个神经元接受的信号的累积效果决定 该神经元的状态 6、每个神经元可以有一个“阈值

神经网络的定义 神经网络是一个由大量简单的处理单元组成的高 度复杂的大规模非线性自适应系统 它由处理单元及称为联结的无向信号通道互连而成

神经网络的定义 神经网络是一个由大量简单的处理单元组成的高 度复杂的大规模非线性自适应系统 它由处理单元及称为联结的无向信号通道互连而成

神经网络模拟人脑的四个方面 1、物理结构:人脑神经细胞约1010~101个 2、让篁模拟:大规模并行处理 3、存储与操作:信息分布存放,容错、联想能力强 4、训练:从实践中获取知识-学习算法

神经网络模拟人脑的四个方面 1、物理结构：人脑神经细胞约1010~1011个 2、计算模拟：大规模并行处理 3、存储与操作：信息分布存放，容错、联想能力强 4、训练：从实践中获取知识----学习算法

构造人工神经元的要求 神经元是构成神经网络的最基本单元 要构造神经网络必须先构造人工神经元 人工神经元应是简单实现的数学模型 人工神经元应该能模拟生物神经元的工作机理

构造人工神经元的要求 神经元是构成神经网络的最基本单元 要构造神经网络必须先构造人工神经元 人工神经元应是简单实现的数学模型 人工神经元应该能模拟生物神经元的工作机理

人工神经元的构造方法 对于每个神经元,它可以接受来自系统其他 神经元的输入信号 每个输入信号对应一个权,相当于突触的“联结强度 所有输入的加权和决定该神经元的激活状态

人工神经元的构造方法 对于每个神经元，它可以接受来自系统其他 神经元的输入信号 每个输入信号对应一个权，相当于突触的“联结强度” 所有输入的加权和决定该神经元的激活状态