شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هو العصبون الاصطناعي؟
نموذج رياضي مصمم ليحاكي العصبون البيولوجي الموجود في الجهاز العصبي لدى الإنسان، حيث يأخذ هذا النموذج قيم الدخل ويطبق عليها مجموعة من الأوزان بشكلٍ منفصل، وأخيراً يتم جمعها وتمرير المجموع عبر "تابع التفعيل" للحصول على الخرج.
تاريخ العصبون الاصطناعي
يُعد العصبون الاصطناعي الوحدة الأساسية في الشبكات العصبونية الاصطناعية المستخدمة في تطبيقات التعلم الآلي، وقد تم تصميمه على يد فرانك روزنبلات (Frank Rosenblatt) عام 1957.
مكونات العصبونات الاصطناعية
قسم فرانك روزنبلات العصبونات الاصطناعية إلى ثلاثة مكونات رئيسية وهي:
- عُقد الإدخال: وتمثل عقد الإدخال المكون الأساسي الذي يستقبل البيانات الأولية في النظام لمعالجتها، وتحتوي كل عقدة إدخال على قيمة عددية حقيقية.
- الأوزان: يمثّل معامل الوزن قوة الاتصال بين الوحدات، بحيث يتناسب الوزن بشكلٍ مباشر مع قوة العقد المدخلة المرتبطة بها في تحديد الناتج.
- توابع التنشيط: تقوم بتحويل مجموعة من مدخلات العقدة في الشبكة العصبونية إلى قيمة خرج وحيدة، تعود أهميتها لإمكانية حصر مخرجات الشبكة العصبونية بعدد محدد.
أنواع العصبونات الاصطناعية
يوجد نوعان أساسيان من العصبونات الاصطناعية وهما:
- العصبون الاصطناعي أحادي الطبقة: يمكن أن تتعلم هذه العصبونات الأنماط القابلة للفصل خطياً ذات النتائج الثنائية، ويعد من أسهل أنواع الشبكات العصبية الاصطناعية
- العصبون الاصطناعي متعدد الطبقات: يحتوي على هيكل العصبون أحادي الطبقة نفسه ولكنه يحتوي على عدد أكبر من الطبقات المخفية، ويسمى هذا النمط الشبكات العصبونية أمامية التغذية.
كيف يحاكي العصبون الاصطناعي آلية عمل العصبون البيولوجي؟
تمثّل الإشارات الكهربائية التي يستقبلها التشعب الشجري الموجود في العصبون البيولوجي من محاور العصبونات الأخرى بقيم عددية في العصبون الاصطناعي، وتتم نمذجة عملية تعديل تلك الإشارات في التشابكات العصبية بين التشعبات والمحاور بضرب كل قيمة دخل بقيمة أخرى تُسمى الوزن، بينما إشارة الخرج التي تُطلق فقط عندما تتجاوز القوة الإجمالية لإشارات الدخل عتبة معينة، فتمثّل من خلال حساب المجموع الموزون لإشارات الدخل وتطبيق تابع خطوة على ذلك المجموع لحساب الخرج، وأخيراً كما في العصبون البيولوجي تماماً، يعتبر الخرج الناتج دخلاً لعصبون أو مجموعة من العصبونات الاصطناعية الأخرى