Перевод: Владимир Никонов

Скачать 428.89 Kb.

Название	Перевод: Владимир Никонов
страница	4/8
Дата публикации	02.09.2013
Размер	428.89 Kb.
Тип	Исследование

100-bal.ru > Психология > Исследование

1 2 3 4 5 6 7 8

Моделирование нейронных сетей

При моделировании нейронных сетей мы применяем простые, низкоуровневые механизмы мозга, которые, как известно, используются мозгом для моделирования сложного поведения человека. Два следующих основных биологических принципа известны уже достаточно давно. Мак-Калок и Питтс (McCulloch & Pitts, 1943, 1947) показали, что нейроны суммируют данные, полученные от других нейронов. На рис. 11 изображено крошечное двухмерное поле нейронов (темные треугольники) и, что более важно, множество входных и выходных соединений для каждого нейрона. По современным оценкам каждый нейрон в коре головного мозга имеет 4000 синапсов (мест соединения нейронов. — Примеч. ред.). Каждый синапс имеет базовый уровень связи между нейронами и может либо повышать этот уровень, что означает возбуждение, либо понижать, что означает торможение. (Соответственно различают возбуждающие и тормозящие синапсы. — Примеч. ред.) Когда нейрон получает больше возбуждающей, чем тормозящей информации, он становится активным. Второй основой биологический принцип таков: процесс обучения основан на модификации синаптических связей (Hebb, 1949). Когда от синапса поступает важная информация, связь между двумя нейронами становится физически сильнее, а когда информация от другого синапса менее важна, синапс ослабевает или вообще умирает.

Рис. 11. Поле нейронов и синапсов в коре головного мозга

Первой широко известной моделью чтения, созданной путем моделирования нейронных сетей, была интерактивная модель активации Мак-Клелланда и Румельхарта (McClelland & Rumelhart, 1981). Рис. 12 изображает схематически, как эта модель работает. Читатель обрабатывает букву T на первой позиции в слове. Поток информации здесь начинает поступать снизу, где расположены визуальные определители элементов буквы. Два знака слева активны, т. к. они соответствуют элементам заглавной буквы Т, тогда как три знака справа не активны, т. к. не соответствуют элементам буквы. Каждый знак на уровне визуальных определителей элементов связан с каждым знаком на уровне определителей буквы. Буквы, которые мы здесь видим, относятся только к первой букве слова. Связи между уровнем визуальных определителей элементов и буквенным уровнем являются либо возбудительными (представлены стрелочками на конце соединения), либо тормозящими (представлены кружочками на конце соединения). Буквы А, Т и S получили возбудительную активацию от двух левых определителей элементов букв, т. к. все три имеют перекладину на верхушке (по крайней мере, в том шрифте, что использован на рисунке). Тормозящие связи между каждой из этих букв приводят к тому, что буква Т имеет самую высокую степень активации, т. к. здесь мы видим самый большой приток возбудительной активации. Элементы буквы T отправят затем возбудительную активацию ко всем словам, которые начинаются с буквы T, и тормозящую активацию — ко всем другим словам. Когда элементы слова получают сигнал активации, они посылают тормозящую активацию ко всем другим словам, возбудительная активация возвращается к элементам буквы от букв, из которых состоит слово, и тормозящая активация — ко всем другим буквенным элементам. Буквы, расположенные не на первой позиции, нужны для распознавания того, какое именно слово, начинающееся с буквы Т, читается в данный момент.

Рис. 12. Интерактивная модель активации Мак-Клелланда и Румельхарта: несколько элементов, соседствующих с элементом буквы Т, находящейся на первой позиции в слове, и их взаимосвязи

Одно из преимуществ моделирования нейронных сетей заключается в том, что оно достаточно точное, что позволяет программировать его на компьютере и тестировать. Интерактивная модель активации объясняет даже то поведение человека, для которого она не была специально создана. Например, если человеку показать поврежденные символы, как на рис. 13, он с легкостью определит, что поврежденное слово — WORK, но и компьютерное моделирование данной модели также может решить эту задачу.

Рис. 13. Это поврежденное изображение человек легко прочитает как WORK.

Компьютерное моделирование не претендует на решение проблем визуального восприятия, оно, скорее, указывает, какой из визуальных элементов задействован для каждой буквенной позиции. Из компьютерного моделирования следует, что четвертой позиции соответствует вертикальная линия слева, перекладина в середине и диагональ, направленная вниз и вправо. Рис. 14 и 15 показывают уровни активации определенных элементов буквы и слова по прошествии времени.

Рис. 14. Уровень активации по прошествии времени для буквенных элементов на четвертой позиции в слове

Время в компьютере измеряется в периодах активации. Рис. 14 показывает начальный этап активации, равно восходящей к элементам букв k и r. Это происходит потому, что визуальная информация поддерживает обе эти буквы, тогда как элементы буквы d остаются без поддержки. На первом этапе элементы буквы получают активацию только от визуальных определителей, но позже активация обеспечивается элементами слова.

Рис. 15 показывает активацию на примере четырех слов: work, word, weak и wear.

Рис. 15. Уровень активации по прошествии времени для элементов слова

Поскольку первые три буквы слова не искажены, буквенные элементы с легкостью распознаются как буквы w, o и r для первых трех позиций соответственно. Эти буквы обеспечивают первичную активацию для слов work и word, но не для слов weak и wear. Затем элементы слова начинают возвращать активацию обратно на уровень буквенных элементов, указывая, что четвертая буква должна быть k или d. Так как k — уже активный буквенный элемент, тогда как d — неактивный, элемент k усиливается далее. Это позволяет букве k и слову work продолжать активацию и посылать тормозящую активацию к своим соперникам, букве r и слову word. Подобные паттерны активации также могут объяснить эффект превосходства слова.

<…>

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	Александр Никонов За гранью реальности. Объяснение необъяснимого... Все живое и неживое во Вселенной находится во власти Господа и принадлежит Ему. Поэтому каждый должен пользоваться только тем, что...		Обеспечение формирования и развития профессиональных переводческих... Художественный перевод как разновидность межъязыковой и межкультурной коммуникации. Понятие «художественный перевод». Цели и задачи...
	Игра искусства Перевод статьи выполнен по изданию: Gadamer H. G Редакция журнала и авторы Введения выражают благодарность издательству Mohr Siebeck GmbH & Co. Kg, г. Тюбинген за любезно предоставленное...		Изложение в форме вопросов и ответов этики, науки и философии для... Перевод с английского В. С. Зуевой под редакцией Н. В. Иваницкой и Д. Н. Попова. (При подготовке текста использован также перевод...
	Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 031202. 65 «Перевод и переводоведение» Специальность: 031202. 65 – «Перевод и переводоведение», специализация: письменный и устный перевод		Лекции по методологии социологических исследований учебник для студентов... Владимир Кинелев, Владимир Щадриков, Валерий Меськов, Теодор Шанин, Дэн Дэвидсон, Виктор Галичин
	Болезни молодняка свиней бактериальной этиологии Русалеев Владимир Сергеевич, заведующий лабораторией микробиологии фгу «Федеральный центр охраны здоровья животных» (фгу «вниизж»,г....		Методические рекомендации Владимир, 2007. Удк 021 ббк 78. 34(2)707 Владимирская областная универсальная научная библиотека им. М. Горького. Научно – методический отдел; сост. Н. Г. Ступина. – Владимир,...
	Практический курс ия методические рекомендации для 5 аод группа 1б 10 семестр. Составитель Цветкова: упр. 2, 3, 6, 9, 10 перевод в классе Иосифов: Урок 1 introduction, в классе, перевод на слух English for beginners (E4B),...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цветкова: упр. 2, 3, 6, 9, 10 перевод в классе Иосифов: Урок 1 introduction, в классе, перевод на слух English for beginners (E4B),...
	Выпускной вечер 2004г Владимир Жириновский, Ирина Хакамада и Владимир Владимирович Путин с супругой …не приехали. Но только сегодня и только для вас у...		Гаоу дод амурский областной дворец творчества детей и молодежи Посетите Троицкий собор, где находятся мощи преподобного Сергия Радонежского, Трапезную палату, Успенский собор. Отъезд во Владимир....
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Владимир, 6 декабря, Аиф-владимир. Пожар произошел сегодня в деревне Неклюдово Гусь-Хрустального района. Сообщение поступило на пульт...		Программа проведения аттестационных испытаний при поступлении на... Программа государственного итогового междисциплинарного экзамена «Перевод (второй иностранный язык, французский)»
	Александр Никонов Бей первым! Главная загадка Второй мировой Полное наименование Общества в соответствии с Уставом: Закрытое акционерное общество «Морстрой»		Александр Никонов Конец феминизма Т. Алексеев, К. Хийема, Т. Кала и др. Человек, культура, общество. Часть Учебник по истории для 11 класса. Коолибри,2002

Школьные материалы