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13. Oktober 2003 2 12 1 2. Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) 2. Biologische Neuronen Schematischer Aufbau einer Nervenzelle Jörg Krone,

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Präsentation zum Thema: "13. Oktober 2003 2 12 1 2. Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) 2. Biologische Neuronen Schematischer Aufbau einer Nervenzelle Jörg Krone,"—  Präsentation transkript:

1 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) 2. Biologische Neuronen Schematischer Aufbau einer Nervenzelle Jörg Krone, Ulrich Lehmann, Johannes Brenig, Oliver Drölle

2 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Inhalt a.Schematischer Aufbau einer NervenzelleSchematischer Aufbau einer Nervenzelle b.Schematischer Aufbau eines KNNSchematischer Aufbau eines KNN c.Fortpflanzung des NervensignalsFortpflanzung des Nervensignals d.Ähnlichkeiten mit dem biologischen VorbildÄhnlichkeiten mit dem biologischen Vorbild e.Unterschiede zum biologischen VorbildUnterschiede zum biologischen Vorbild

3 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Schematischer Aufbau einer Nervenzelle mit erregender Synapse

4 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Schematischer Aufbau einer Nervenzelle mit zwei erregenden Synapsen

5 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Schematischer Aufbau einer Nervenzelle mit erregenden und hemmender Synapse

6 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Schematischer Aufbau einer Nervenzelle mit Modell eines KNN (Künstlich Neuronales Netz)

7 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Schematischer Aufbau eines Neurons eines KNN (Künstlich Neuronales Netz) Neuron 4 Neuron 13 5 w 34 w 14 o3o3 2 o1o1 o4o4 w 45 Negatives Gewicht w 34 entspricht hemmender Synapse sonst w ij positiv für erregende Synapsen

8 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Fortpflanzung des Nervensignals entlang eines Axons (Signalpegel des Outputs) Das Neuron feuert mit 30 mV

9 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Fortpflanzung des Nervensignals entlang eines Axons (Timing) Der Informationsgehalt des Ausgangssignals des Neurons wird durch die Frequenz der Impulsfolge gegeben

10 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Modelle mit KNN haben Ähnlichkeiten mit dem biologischen Vorbild massive Parallelität einer großen Zahl von Verarbeitungseinheiten einfache Elemente (Neuronen) im neuronalen Netz gerichtete Verbindungen zwischen Neuronen über Synapsen, d.h. im Modell Verbindungen (connections, links) mit Gewichten w (weights, strength) Zellen (Neuronen) kommunizieren den Grad ihrer Aktivierung o über die Verbindungen Verbindungsgewichte w sind durch Lernen bleibend modifizierbar hohe Konnektivität der Neuronen, d.h. ein Neuron ist mit vielen anderen Neuronen verbunden...

11 13. Oktober Biologische Neuronen - Künstlich Neuronale Netze (KNN) Unterschiede zwischen KNN und dem NN Gehirn viel geringere Zahl von Neuronen (KNN 10 2 bis 10 4 / Gehirn ) viel geringere Zahl von Verbindungen (KNN 10 2 bis 10 3 Synapsen pro Neuron / Gehirn 10 4 ) meistens nur ein Parameter (Gewicht w) für die Stärke der synaptischen Kopplung Amplitudenmodulation statt Frequenzmodulation keine Modellierung der synaptischen Struktur der Dendriten keine genauere Modellierung der zeitlichen Vorgänge der Nervenleitung bisher wurden nur homogene KNN erfolgreich theoretisch untersucht keine Berücksichtigung chemischer Einwirkungen räumlich benachbarter Neuronen...

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