2人工神经网络基础知识2.1人工神经网络的生物学基础人的智能来自于大脑,大脑是由大量的神经细胞或神经元组成的。每个神经元可以看作为一个小的处理单元,这些神经元按照某种方式互相连接起来,构成了大脑内部的生物神经元网络,他们中各神经元之间连接的强弱,按照外部的激励信号作自适应变化,而每个神经元又随着接收到的多个激励信号的综合大小呈现兴奋或抑制状态。据现在的了解,大脑的学习过程就是神经元之间连接强度随外部激励信息做自适应变化的过程,大脑处理信息的结果确由神经元的状态表现出来。显然,神经元是信息处理系统的最小单元。虽然神经元的类型有很多种,但其基本结构相似。•神经元是大脑处理信息的基本单元•人脑约由101l-1012个神经元组成,其中,每个神经元约与104-105个神经元通过突触联接,形成极为错纵复杂而且又灵活多变的神经网络•神经元以细胞体为主体,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•主要由细胞体、树突、轴突和突触(Synapse,又称神经键)组成一、生物神经元生物神经元网络结构•树突是树状的神经纤维接收网络,它将电信号传送到细胞体•细胞体对这些输入信号进行整合并进行阈值处理•轴突是单根长纤维,它把细胞体的输出信号导向其他神经元•一个神经细胞的轴突和另一个神经细胞树突的结合点称为突触神经元的排列和突触的强度(由复杂的化学过程决定)确立了神经网络的功能。生物学研究表明一些神经结构是与生俱来的,而其他部分则是在学习的过程中形成的。在学习的过程中,可能会产生一些新的连接,也可能会使以前的一些连接消失。这个过程在生命早期最为显著。二、突触的信息处理•生物神经元传递信息的过程为多输入、单输出;•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;•突触有两种类型,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。抑制性---神经元虽然接收到其他神经元传递的信息,但没有向外传递信息,该神经元称“抑制性”的;兴奋性---当一个神经元的树突接收的兴奋信息累计超过阈值,该神经元被激活并传递出信息给其他神经元。三、信息传递功能与特点具有时空整合能力时间整合—各输入脉冲抵达神经元的先后时间不同,一个脉冲引起的突触后电位很小,但随着时间延续...