تفاوت میان نسخه‌های «مدار عصبی»

جز
ویرایش جزئی ظاهری
جز (تبدیل برچسب html با استفاده از AWB)
جز (ویرایش جزئی ظاهری)
یادگیری در این سامانه‌ها به صورت تطبیقی صورت می‌گیرد، یعنی با استفاده ازمثال‌ها وزن سیناپس‌ها به گونه‌ای تغییر می‌کند که در صورت دادن ورودی‌های تازه سامانه پاسخ درستی تولید کند.
 
← مجموع اتصالات نورون‌ها در مغز انسان در حالت مینیمم به بیش از 100 trillion می‌رسد و سرعت سیگنال‌ها در حدود ۲۵۶ مایل بر ساعت (یا ۴۱۱٫۹۹۲ کیلومتر بر ساعت) است. [http://discovermagazine.com/2011/mar/10-numbers-the-nervous-system] نورون‌ها به طور متوسط با 7,000 Synapse[[سیناپس]] در ارتباط هستند و کل مغز از 10<sup>15</sup> سیناپس تشکیل شده است. نورون‌ها می‌توانند بیش از ۱۰۰۰ شاخک [[دندریت|دندریت‌]] داشته باشند که می‌توانند با ده‌ها هزار سلول دیگر در ارتباط باشند. قطر نورون‌ها بین (0.004&nbsp;mm) تا (0.1&nbsp;mm) و طول نورون‌ها بین حدود چند میلیمتر " کوتاه‌ترین نورون‌ها " تا حدود ۱ متر یا بیشتر متغیر هست؛ و در هر ثانیه با توجه به اینکه حداکثر نرخ آتش هر نورون 200&nbsp;Hz (هرتز به معنی تعداد چرخه‌ها در یک ثانیه cycle/s) هست 10<sup>17</sup> سیگنال الکتریکی در شبکهٔ عصبی جریان دارد. [https://www.quora.com/How-many-neurons-in-the-Cerebrum-fire-each-second] به طور کلی در هر ثانیه ۲۰٪ - ۵۰٪ نورون‌ها آتش می‌کنند همچنین نورون‌هایی هم که آتش می‌کنند این عمل را چندین بار انجام می‌دهند.
 
← مغز یک انسان بالغ از نورون‌ها، سلول های glial , رگ‌های خونی تشکیل شده است و تعداد تخمینی و دقیق تر نورون‌ها در حدود ۸۵±10 billion (میلیارد) هست که برابر با تعداد سلول‌های غیر نورونی مغز هست (۸۵±10 billion) که از مجموع این نورون‌ها
# نورون‌ها توسط یک غشاء احاطه شده است.
# نورون‌ها دارای هستهٔ حاوی ژن‌ها هستند
# نورون‌ها حاوی سیتوپلاسم، میتوکندری و دیگر "ارگانل هاًها هستند.
تفاوت نورون‌ها با سلول‌های دیگر بدن.
# نورون‌ها دارای projectionsهای خاصی هستن که [[دندریت|دندریت‌]] و [[آکسون|آکسون‌]] نام دارند. دندریت‌ ها نقشِ آورنده پیام‌های صادر شده از نورون‌های مجاور یا نورون‌های رده بالاتر به درون جسم سلولی نورون (Soma) را به عهده دارند و آکسون‌ها سیگنال‌های الکتریکی را از جسم سلولی نورون به بیرون هدایت می‌کند.
# نورورن‌ها با یکدیگر از طریق یک پروسه الکتروشیمایی ارتباط برقرار می‌کنند
# نورون‌ها ایجاد ارتباط خاصی که سیناپس نام دارد می‌کنند و تولید مواد شیمیایی خاصی به نام neurotransmitters " انتقال دهنده‌های عصبی " که در محل سیناپس ها برای انتقال پیام ها منتشر می‌شوند.
[[پرونده:1209 Glial Cells of the CNS-02.jpg|thumb|387x387px|سلول‌های [[:en:Neuroglia|'''Glial''']]]]
memory و دیتا ها در مغز به صورت رمزگذاری شده و در ارتباطات سیناپس بین نورون ها، در شبکه عصبی ذخیره‌سازی می‌شوند [http://www.human-memory.net/processes_storage.html] تحقیقات دانشمندان در آمریکا بر روی حافظه راه کارهایی را برای پاک کردن و نوشتن مجدد memory خاصی در مغز را تا حدود زیادی ممکن کرده [http://www.zoomit.ir/2016/2/28/127545/scientists-figured-out-how-to-to-erase-your-painful-memories/]
همچنین در تحقیقات اخیر این احتمال نسبتا ممکن شده که برای افراد تازه‌کار مهارت‌های افراد با تجربه بالا را در مغزشان با استفاده از (جریان‌های پایین الکتریکی) آپلود کرد. افراد مورد ازمایش در طی ان تحقیقات, در طول آزمایش کنترل هواپیما در مدت خیلی کوتاهی عملکردشان به خوبی افرادی که سال‌ها در خلبانی تجربه داشته اند شده است [http://www.sciencealert.com/sorry-guys-scientists-haven-t-invented-a-matrix-style-device-that-instantly-uploads-data-to-your-brain]
# برای از بین بردن عوامل بیماری زا و حذف نورون‌های مرده
 
برای مدت‌ها باور بر این بود که سلول‌های '''Glial''' تأثیری در سیستم neuroTransmission " انتقال عصبی " ندارند ولی یافته‌های neuroscience در قرن ۲۱ تشخیص دادند که این سلول‌ها در بخش‌هایی از فرایندهای فیزیولوژیکی خاصی شبیه تنفس تأثیر گذارند و همچنین به نورون‌ها در ایجاد ارتباطات سیناپس بین یکدیگر کمک می‌کنند.
 
== معرفی شبکه عصبی مصنوعی ==
شبکه عصبی مصنوعی یک سامانه پردازشی داده‌ها است که از مغز انسان ایده گرفته و [[پردازش داده‌ها]] را به عهدهٔ پردازنده‌های کوچک و بسیار زیادی سپرده که به صورت شبکه‌ای به هم پیوسته و موازی با یکدیگر رفتار می‌کنند تا یک مسئله را حل نمایند.
در این شبکه‌ها به کمک دانش [[برنامه‌نویسی]]، [[ساختار داده‌ای]] طراحی می‌شود که می‌تواند همانند نورون عمل کند؛ که به این ساختارداده نورون گفته می‌شود. بعد باایجاد شبکه‌ای بین این نورونها و اعمال یک الگوریتم آموزشی به آن، شبکه را آموزش می‌دهند.
[[پرونده:Colored neural network.svg|thumb|346x346px|یک شبکه عصبی مصنوعی گروهی به هم پیوسته از گره‌ها (یا همون nodeها) هستند شبیه به شبکه‌های گسترده نرون‌های درون مغز. در اینجا هر دایره نشان دهنده یک سلول عصبی نورون هست و پیکان‌ها نشان دهنده ارتباط خروجی یک نورون به ورودی نورون دیگه هست]]
در این حافظه یا شبکهٔ عصبی نورونها دارای دو حالت فعال (روشن یا ۱) و غیرفعال (خاموش یا ۰) اند و هر یال (سیناپس یا ارتباط بین گره‌ها) دارای یک وزن می‌باشد. یال‌های با وزن مثبت، موجب تحریک یا فعال کردن گره غیرفعال بعدی می‌شوند و یال‌های با وزن منفی، گره متصل بعدی را غیرفعال یا مهار (در صورتی که فعال بوده باشد) می‌کنند.
 
=== تحقیقات اخیر ===
'''در تاریخ Dec 17, 2009''' ابر کامپیوتر (supercomputer)ابرکامپیوتر شرکت IBM در آمریکا توانست در حدود billion 1 (میلیارد) نورون را با حدود 10 trillion سیناپس مصنوعی شبیه‌سازی کند که این نشان دهنده این واقعیت هست که نورون‌های مصنوعی به سیستم‌های قدرتمندی برای اجرا نیاز دارند و برای شبیه‌سازی مغز انسان احتمالاً به [[رایانه کوانتومی|کامپیوتر کوانتومی]] نیاز خواهد بود. همچنین با دانستن این موضوع که مورچه ۲۵۰٬۰۰۰ نورون و زنبور در حدود ۹۶۰٬۰۰۰ و گربه ۷۶۰٬۰۰۰٬۰۰۰ نورون و در حدود 10<sup>13</sup> سیناپس دارد می‌شود نتیجه گرفت که با supercomputerهایابرکاپیوتر های کنونی تا حدودی بشهبتوان این موجودات را شبیه‌سازی کرد. ([[:en:List of animals by number of neurons|لیست موجودات مختلف بر اساس تعداد نورون‌ها و سیناپس‌ها]]) البته باید مد نظر داشت که برخی از موجودات از [[هوش ازدحامی|هوش جمعی]] استفاده می‌کنند و شبیه‌سازی تکی ان‌ها نمی تواند کافی باشد. ) [http://www.popularmechanics.com/technology/engineering/extreme-machines/4337190 <nowiki>[5.1]</nowiki>]
 
'''در تاریخ Dec 9, 2014''' شرکت IBM از تراشه SyNAPSE خود رونمایی کرد. این چیپ که با سرمایه‌گذاری DARPA (سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفتهٔ دفاعی ایالت متحده) به بهره‌برداری رسیده، به گونه‌ای طراحی شده که فعالیت‌های مغز انسان را شبیه‌سازی کند و به طور کلی از چارچوب منطق بولین و باینری خارج شود. این تراشه متشکل از ۱ میلیون نورون مجازی است که با استفاده از ۲۵۶ میلیون سیناپس مجازی به یکدیگر متصل شده‌اند. سیناپس بزرگ‌ترین تراشه‌ای است که شرکت IBM تاکنون تولید کرده است، چراکه در آن ۵٫۴ میلیارد ترانزیستور استفاده شده است. همچنین مجموعهٔ ترانزیستورهای مورد استفاده متشکل از ۴٫۰۹۶ هستهٔ neuroSynaptic است که روی تراشه قرار گرفته‌اند. مصرف این تراشه تنها ۷۰ میلی‌وات mW است که در مقایسه با تراشه‌های کنونی بسیار کمتر است. [[:en:List of CPU power dissipation figures|List of CPU power dissipation figures]] از نظر مقیاس، تراشهٔ سیناپس برابر با مغز یک زنبور عسل است و تعداد نئورون‌ها و سیناپس‌های مورد استفاده با آن برابری می‌کند، با این وجود این تراشه بسیار ضعیف‌تر از مغز انسان‌ها است. مغز هر انسان از حدود ۸۶ میلیارد نورون و ۱۰۰ تریلیوین سیناپس تشکیل شده است. البته تیم توسعهٔ SyNAPSE نشان داده که می‌توان با اتصال تراشه‌های سیناپس به یکدیگر، تراشهٔ بزرگ‌تر و قوی‌تری ساخت.
 
در حال حاضر IBM موفق شده یک بورد قابل برنامه‌ریزی و کارآمد با استفاده از ۱۶ عدد چیپ SyNAPSE ایجاد نماید که همگی در هماهنگی کامل با یکدیگر فعالیت می‌کنند. این بورد نمایانگر قدرت ۱۶ میلیون نورون است که بنا بر گفتهٔ محققان این پروژه، در پردازش سنتی با استفاده از تعداد زیادی رک (مکان قرارگیری چندین کامپیوتر پر قدرت بزرگ) و مجموعه‌های عظیم کامپیوتری قابل دستیابی بود؛ و با وجود مجتمع نمودن ۱۶ چیپ در یک سیستم، باز هم با مصرف نیروی به شدت پایینی روبرو هستیم که در نتیجهٔ آن حرارت بسیار پایین‌تری نیز تولید می‌شود. در حقیقت چیپ SyNAPSE جدید آنچنان انقلابی بوده و دنیای پردازش را از نگرش دیگری نمایان می‌سازد که IBM مجبور شده برای همراهی با توسعهٔ آن به ایجاد یک زبان برنامه‌نویسی جدید بپردازد و یک برنامهٔ آموزشی گستردهٔ اطلاع‌رسانی تحت نام دانشگاه SyNAPSE راه‌اندازی کند.[http://www.zoomit.ir/2014/8/10/13168/ibm-synapse-supercomputing-chip/][https://www.theguardian.com/technology/2014/dec/09/synapse-ibm-neural-computing-chip]
** [[:en:Adaptive resonance theory|Adaptive resonance theory]]
** [[:en:Hierarchical temporal memory|Hierarchical temporal memory]]
* Other types of networksNetworks
** [[:en:Instantaneously trained neural networks|Instantaneously trained networks ITNN]]
** [[:en:Spiking neural network|Spiking neural networks SNN]]
*** [[:en:Optical neural network|Optical neural network]]
*** [[:en:Neuromorphic engineering|neuromorphic hardware]]
[[پرونده:Neurons uni bi multi pseudouni.svg|thumb|351x351px|تمایز Morphologische سلول‌های عصبی 1_[[:en:Unipolar neuron|Unipolar neuron]] (نورون تک قطبی) 2_ [[:en:Bipolar neuron|Bipolar neuron]] (نورون دو قطبی) ۳_ نورون‌های چند قطبی (سیستم مغز) 4_ [[:en:Pseudounipolar neuron|Pseudounipolar neuron]] ([[دستگاه عصبی پیرامونی|سیستم عصبی محیطی]])]]لیست کامل انواع شبکه‌های عصبی در [[:en:Types of artificial neural networks|'''''Types of artificial neural networks''''']]
 
== جستارهای وابسته ==
۱۲۵

ویرایش