Next: Toiminnallisista periaatteista Up: Hermoverkkojen vastaus Previous: Hermoverkkojen vastaus

Hermoverkkojen rakenteesta

Keinotekoisella hermoverkolla tarkoitetaan joukkoa hyvin yksinkertaisia prosessointiyksiköitä, joiden välillä on eri vahvuisia ja -laatuisia kytkentöjä, ja joiden tila, aktiivisuus, voi vaihdella kytkentöjen kautta kulkevan informaation (aktivaation) ansiosta. Kun jokin yksikkö aktivoidaan, sen aktiivisuus leviää kytkentöjen ominaisuuksista riippuen ympäröiviin yksiköihin, muuttaen niiden aktivaatiota [Bechtel ja Abrahamsen 1991]. Sekä hermosolut että aktivaatiomekanismi ovat keinotekoisilla hermoverkoilla voimakkaasti abstrahoituja aivojen vastaaviin nähden. Hermoverkon oppiminen tarkoittaa sitä, että jokin hermoverkon rakenteessa - yleensä kytkentöjen painot - muuttuu. Usein hermoverkon oppiminen tapahtuu Hebbin ehdotuksen mukaisesti siten, että kahden yksikön ollessa yhtä aikaa aktiivisia niiden välinen kytkentä vahvistuu [Hebb 1949].

Lähes yksinkertaisimmassa mahdollisessa hermoverkossa on kaksi toisiinsa kytkettyä kerrosta hermosoluja, input- ja output-kerros. Input-kerroksen aktiivisuudet määräytyvät ulkomaailmasta käsin, kuten esim. aistinsoluilla, ja output-kerroksen solujen aktiivisuudet riippuvat input-kerroksesta tulevasta aktivaatiosta. Kun hermoverkon input-kerroksen soluja ''ärsytetään'', aktivaatio leviää verkossa kytkentöjen voimakkuuksien mukaisesti, ja verkko lopulta asettuu tasapainotilaan, jossa solujen aktivaatiot eivät enää muutu. Tässä tilassa output-kerroksen aktivaatio kuvastaa verkon ''reaktiota'' kyseiseen syötteeseen [Bechtel ja Abrahamsen 1991]. Rosenblattin kehittämät kaksi- ja useampikerroksiset hermoverkot, joita hän kutsui perceptroneiksi, olivat hieman tätä monimutkaisempia. Vuoteen 1956 mennessä Rosenblatt onnistui rakentamaan perceptroneja, jotka voitiin opettaa tunnistamaan joitakin hahmoja (activation patterns, input-kerrokselle syötetyt erilaiset aktivaatioyhdistelmät) samankaltaisiksi, ja erottamaan ne toisista, erilaisista hahmoista [s. 19]dreyfus.


Krista Lagus