Mózg człowieka, a procesor komputeraMówiąc o sieciach neuronowych często zamiennie używamy nazwy neurokomputery mając na myśli urządzenia, których budowa podobna jest do biologicznej struktury mózgu ludzkiego. Stąd też wywodzi się nazwa, podkreślająca, iż pierwowzorem podstawowego elementu sieci neuronowej jest właśnie neuron biologiczny - elementarny składnik mózgu.
Oto przykład sieci - jej węzły to neurony, ich zadaniem jest przetwarzanie informacji wejściowej i przesyłanie wynikowego sygnału. To oczywiście tylko jeden z przykładów wielu modeli sieci.
Mózg człowieka ciągle jest najpotężniejszym z istniejących obecnie urządzeń stosowanych do przetwarzania informacji w czasie rzeczywistym. Mózg i komputer : jakie są podobieństwa i jakie różnice. Wyobraźmy sobie komputer, który rozwiązując pewien problem sam się uczy. Najpierw wprowadzamy do niego informacje o postawionym zadaniu, dane wejściowe problemu oraz wybrane przykłady wraz z poprawnymi ich rozwiązaniami. Następnie komputer analizuje wprowadzone informacje i ucząc się na swoich błędach osiąga w końcu taki stan, w którym postawiony problem może być rozwiązany. W takiej działalności można zauważyć wiele podobieństw do działania człowieka.
Tu pojawia się pytanie: czy potrafimy skonstruować urządzenie techniczne o podobnych właściwościach??? Badania ostatnich lat sugerują odpowiedź twierdzącą - a właśnie sieci neuronowe wydają się być jedną z dróg prowadzących do tego celu.
Z punktu widzenia informatyki interesującym jest porównanie zalet komputera z mocnymi stronami mózgu. Oto ono:
Mózg Komputer rozpoznawanie
kojarzenie informacji
klasyfikacja danychobliczenia arytmetyczne równoległe przetwarzanie danych - wiele neuronów działających w tym samym czasie bardzo krótki czas przetwarzania jednego polecenia zdolność do rekonstrukcji i odtwarzania sygnałów odporność na uszkodzenia zdolność przetwarzania informacji niepełnej i obarczonej błędami wysoka precyzja obliczeń Podsumowując:
- sieci nerwowe mogą przeprowadzać niezwykłe obliczenia i działania, chociaż jest rzeczą oczywistą, że w na przykład obliczeniach arytmetycznych mózg nie jest tak dobrym urządzeniem (tak szybkim, wydajnym i dokładnym) jak komputer.
- z drugiej strony - gdy mamy do czynienia z zadaniami takimi jak rozpoznawanie, skojarzenia czy klasyfikacja - mózg może pokonać nawet najszybszy superkomputer, pomimo że w tym procesie neurony jako jednostki przetwarzające są o wiele rzędów wielkości wolniejsze od swoich elektronicznych odpowiedników.
Analizując metody przetwarzania i selekcji informacji oraz sposoby podejmowania decyzji w systemie nerwowym łatwo można dojść do wniosku, że jest on przykładem rozwiązania wielu problemów, z którymi od wielu lat boryka się informatyka czy też teoria przetwarzania informacji.
Wiele istotnych problemów kombinatorycznych, zagadnień klasyfikacji danych czy też zagadnień świata rzeczywistego wymyka się bowiem ścisłym regułom i algorytmom postępowania. Z takimi problemami sieci neuronowe radzą sobie znacznie lepiej.
[ Początek strony ] [ MiNIWyklady ]
Wszystkie prawa zastrzeżone © 2000 Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych Politechniki Warszawskiej