“Young Scientist” . # 4 (346) . January 2021
Information Technology
15
Определение понятия искусственный нейрон, его истоки и принципы работы Стукало Илья Сергеевич, студент Казанский национальный исследовательский технологический университет
В статье исследуют понятие искусственный нейрон, принципы работы и сравнения с биологическим нейроном. Ключевые слова: искусственный нейрон, функции активации, искусственная нейронная сеть, нейрокомпьютеры.
В
связи с цифровизацией современного общества и интеграции информационных технологий во все сферы современного общества, наблюдается лавинообразное нарастание данных, измеряемое зетабайтами. Данное явление именуется «информационный взрыв», где основные его аспекты были разобраны, к примеру, в работе Еремнина А. Л. [1]. Так как данных становится всё больше, а человек, по своей биологической природе, не способен обрабатывать столь большое количество информации, появляется направление Data Science, что конкретно переводится как Наука о данных, где используются математические модели и вычислительные мощности современных компьютеров для систематизации, классификации данных, которые нарастают с каждым днем. В Data Science существует и отдельное направление, которое даёт возможность не только систематизировать данные, но также находить в них закономерности, функциональные зависимости, что позволяет находить такие закономерности в других данных или же предсказывать будущие события. Такое направление имеет название Machine Learning (далее ML), что переводится как Машинное Обучение. Отличительной особенностью ML является способностью обучать информационную модель, а не программировать её. Таким образом, машина полностью берет на себя построение зависимостей, функций, закономерностей, которые поступают
в ней и самостоятельно определяет классификацию данных, без участия человека. В ML существуют самые разные направления обучения машины, но нас будет интересовать крайне актуальная, эффективная и перспективная модель обучения — нейронные сети и его составной элемент — искусственный нейрон. На сегодняшний день, нейронные сети являются одними из самых популярных направлений в Computer Science, они показывают себя в самых разных направлениях. К примеру, чатботы, распознавание голоса, компьютерное зрение и т. д. Целью нашего исследования является выяснения определения искусственного нейрона, его происхождения и принципов работы. Откуда появчился термин искусственные нейронные сети? Термин ИНС (искусственные нейронные сети) изначально был позаимствован из биологии, а именно из клетки нервной системы — нейрона. Термин «нейрон» для обозначения нервных клеток введён Г. В. Вальдейером в 1891 году [2]. Нейрон может находиться в двух состояниях — возбуждение и торможение. Нейрон (Рис. 1) следующие составные элементы: дендриты — короткие отростки, принимающие сигнал, аксоны — длинные
Рис. 1. Строение нейрона
