background image

formalnie: 

   

Sztuczne sieci neuronowe:

  neuron [perceptron]

Dorota Cendrowska

nieformalnie: 

  Od czegoś trzeba zacząć...

background image

Plan wykładu

„siedlisko” inteligencji ludzkiej

matematyczny model neuronu

interpretacja parametrów neuronu

perceptron/neuron (?)

background image

Inspiracje

neuron biologiczny

Błona komórkowa aksonu i ciała neuronu zawiera kanały jonowe 
bramkowane elektrycznie (bramkowane potencjałem), które 
pozwalają neuronowi na generowanie i propagację 
(przesyłanie) impulsu elektrycznego (potencjał aktywacyjny). Te 
impulsy są wytwarzane i przesyłane przez jony obdarzone 
ładunkiem
 
takie jak sód (Na

+

), potas (K

+

), chlor (Cl

-

) oraz wapń (Ca

2+

).

background image

Model neuronu

wejścia

background image

Model neuronu

wejścia

NET

background image

Model neuronu

wejścia

NET

funkcja aktywacji

wartość wyjścia

background image

Funkcje aktywacji 

dyskretne

?

background image

Funkcje aktywacji 

dyskretne (unipolarne)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

background image

Funkcje aktywacji 

dyskretne (bipolarne)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

background image

Neuron neuronowi (nie)równy

schemat neuronu:

alternatywnie (literatura):

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

+

x

1

x

2

x

n

.
.
.

u

w

1

w

2

w

n

w

0

1

f(u)

y

+

x

1

.
.
.

u

w

1

w

0

x

0

=-1

f

y

x

2

w

2

x

n

w

n

+

x

1

x

2

x

n

.
.
.

u

w

1

w

2

w

n

-

f(u)

y

 

background image

Jeden neuron, wiele schematów (?)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

background image

Jeden neuron, wiele schematów (?)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

background image

Jeden neuron, wiele schematów (?)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

background image

Jeden neuron, wiele schematów (?)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

-1

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

background image

Jeden neuron, wiele schematów (?)

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

-1

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

background image

Alternatywy cd.... sztuczny neuron w 
literaturze

schemat neuronu w piśmiennictwie:

+

x

1

.
.
.

u

w

1

w

0

x

0

=-1

f

y

x

2

w

2

x

n

w

n

L. Rutkowski, 
Metody i techniki sztucznej inteligencji

background image

Alternatywy cd.... sztuczny neuron w 
literaturze

schemat neuronu w piśmiennictwie:

+

x

1

x

2

x

n

.
.
.

u

w

1

w

2

w

n

w

0

1

f(u)

y

St. Osowski, 
Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym

background image

Alternatywy cd.... sztuczny neuron w 
literaturze

schemat neuronu w piśmiennictwie:

+

x

1

x

2

x

n

.
.
.

u

w

1

w

2

w

n

-

f(u)

y

 

J. Korbicz, A. Obuchowicz, D. Uciński
Sztuczne sieci neuronowe, podstawy i zastosowania

background image

Funkcje aktywacji 

ciągłe unipolarne — 

sigmoidalne

ciągłe bipolarne — 

tangensoidalne

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

1

0

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

-1

1

background image

ciągłe 

sigmoidalne

Funkcje aktywacji 

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

1

0

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

-1

1

?

background image

ciągłe 

sigmoidalne

ciągłe 

tangensoidalne

Funkcje aktywacji 

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

1

0

x

1

x

2

x

n

...

w

1

w

2

w

n

 

y

1

-

-1

1

background image

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

background image

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

background image

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

background image

Interpretacja geometryczna

x

1

x

2

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

background image

Interpretacja geometryczna

[-3, 1]

[w

1

w

2

]

[-3, 1]

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

background image

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

?

?

?

background image

?

?

?

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

-1

1

-6

-3

1

x

1

x

2

?

background image

Interpretacja geometryczna

-3

1

-1

1

-6

x

1

x

2

-1

1

-6

-3

1

x

1

x

2

background image

Dychotomizator

: „ręczna robota”

background image

Dychotomizator

: „ręczna robota”

background image

Dychotomizator

: „ręczna robota”

[-5, 2]

background image

Dychotomizator

: „ręczna robota”

 

[w

1

w

2

]=[-2, -5]

[w

1

w

2

]=[2, 5]

[-5, 2]

background image

Dychotomizator

: „ręczna robota”

 

[w

1

w

2

]=[-2, -5]

[w

1

w

2

]=[2, 5]

-2
-5

?

?

?

x

1

x

2

2
5

?

?

?

background image

Perceptron…

perceptron:

neuron o dyskretnej funkcji aktywacji

zastosowanie: klasyfikacja

zdolność do uogólniania (?)

background image

Perceptron…

perceptron:

neuron o dyskretnej funkcji aktywacji

zastosowanie: klasyfikacja

zdolność do uogólniania (?)

background image

jak zwykle, zamiast zakończenia...

filozoficznie:

fragment okładki i książki pt. 
Paddington daje sobie 
radę

(autor: Michael Bond)

— Wie pani —  powiedział do pani 

Bird, gdy przyszła do jadalni, by 
sprawdzić, 
czy już zjadł grzankę z marmoladą — 

nigdy dotąd nie zrobiłem 
wszystkiego, 
bo gdybym zrobił, to nie 
czekałyby mnie już żadne 
niespodzianki

.


Document Outline